diseÑo del sistema de abastecimiento para la...

DISEÑO DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO PARA LA VEREDA ANATOLI

DEL MUNICIPIO DE LA MESA (CUNDINAMARCA)

ROCIO RINCÓN PULGAR

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS

FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES

TECNOLOGÍA EN SANEAMIENTO AMBIENTAL

BOGOTÁ D.C.

2004

Diseño Del Sistema De Abastecimiento Para La Vereda Anatoli Del Municipio De La Mesa (Cundinamarca)

iii

DISEÑO DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO PARA LA VEREDA ANATOLI

DEL MUNICIPIO DE LA MESA (CUNDINAMARCA)

ROCIO RINCÓN PULGAR

20002085055

Pasantia para optar al titulo de Tecnólogo en Saneamiento Ambiental

Director

JOSÉ ALEJANDRO MURAD P.

Ingeniero Ambiental y Sanitario (ULS)

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS

FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES

TECNOLOGÍA EN SANE AMIENTO AMBIENTAL

BOGOTÁ D.C.

2004


iv

Nota de aceptación

Ingeniero Alejandro Murad P. Director del proyecto Ingeniero Alvaro Castillo Jurado Ingeniero Enrique Barreto Jurado

Bogotá D.C. Septiembre 15 de 2004


v

A mi madre, por su confianza y apoyo económico,

ya que sus orientaciones me dieron la seguridad

necesaria para alcanzar las metas.

A mis hermanos, Javier y Julián quienes

colaboraron y fueron un permanente aliciente para

superar las dificultades que se me presentaron

durante mi carrera.

A Carlos por su apoyo incondicional y su

tolerancia.


vi

AGRADECIMIENTOS El autor expresa su agradecimiento a: Al Ingeniero Alejandro Murad, Director del proyecto, por su decidida colaboración durante la realización del proyecto. Al Centro Administrativo Provincial del Tequendama (CAP) y a la Asociación de Usuarios del Acueducto de Anatoli (Acuanatoli), por la confianza, el apoyo y la colaboración brindada en el desarrollo de éste trabajo. A todas las personas que de una u otra forma intervinieron en el desarrollo de éste proyecto.


vii

CONTENIDO

INTRODUCCIÓN ..........................................................................................................1

1 OBJETIVOS ................................................................................................2

2 MARCO TEÓRICO......................................................................................4

2.1 GENERALIDADES DE LA ZONA DE ESTUDIO ........................................ 4

2.1.1 Marco espacial de referencia ............................................................................ 4

2.1.2 Marco estratégico de la cuenca........................................................................ 7

2.1.3 Climatología ..................................................................................................... 8

2.1.4 Geología general............................................................................................... 8

2.1.5 Suelos................................................................................................................ 9

2.1.6 Usos Actuales ................................................................................................. 10

2.1.7 Zonas de Riesgo y Saneamiento Ambiental ................................................... 11

2.1.8 Vías y Transporte............................................................................................ 12

2.2 SISTEMA DE ABASTECIMIENTO.............................................................. 12

2.3 FUENTE DE ABASTECIMIENTO ............................................................... 13

2.4 OBRAS DE CAPTACIÓN............................................................................... 13

2.4.1 Factores que deben tenerse en cuenta en la localización de las obras de

captación ..................................................................................................................... 14

2.4.2 Trabajos topográficos para obras de captación............................................... 14

2.4.3 Tipo de obra de captación.............................................................................. 14


viii

2.5 OBRAS DE CONDUCCIÓN........................................................................... 16

2.5.1 Desarenadores................................................................................................. 16

2.6 TRATAMIENTO DEL AGUA........................................................................ 17

2.7 ALMACENAMIENTO .................................................................................... 18

2.8 DISTRIBUCIÓN .............................................................................................. 18

2.9 PROCEDIMIENTOS GENERALES PARA EL DESARROLLO DE

PROYECTOS DE AGUA POTABLE Y SANEAMIENTO BÁSICO .................... 19

2.9.1 Requisitos técnico de los sistemas de acueducto............................................ 20

2.9.2 Sistema de potabilización (Requisitos mínimos para el desarrollo de sistemas

nuevos de potabilización) ........................................................................................... 28

2.10 MARCO NORMATIVO AMBIENTAL ........................................................ 29

3 METODOLOGÍA........................................................................................32

3.1 REVISIÓN DE LITERATURA ...................................................................... 32

3.2 RECONICIMIENTO DEL ÁREA DE TRABAJO....................................... 33

3.3 DETERMINACIÓN DE LA TENDENCIA DE CRECIMIENTO DE LA

POBLACIÓN................................................................................................................ 33

3.4 LEVANTAMIENTOS TOPOGRÁFICOS .................................................... 34

3.5 SELECCIÓN Y AFORO DE LA FUENTE DE ABASTECIMIENTO ...... 34

3.6 TOMA DE MUESTRAS Y ANÁLISIS DE CALIDAD DEL AGUA.......... 35

3.7 SELECCIÓN Y DISEÑO DEL SISTEMA DE CAPTACIÓN .................... 35


ix

3.8 SELECCIÓN Y DISEÑO DE LAS OPERACIONES UNITARIAS DEL

SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE......................................... 35

3.9 DISEÑO DEL TANQUE DE ALMACENAMIENTO.................................. 36

3.10 DISEÑO DE LA RED DE ADUCCIÓN, CONDUCCIÓN Y

DISTRIBUCIÓN .......................................................................................................... 36

3.11 CANTIDADES DE OBRA Y PRESUPUESTO............................................. 36

4 RESULTADOS ..........................................................................................37

4.1 ESTUDIO HIDROCLIMATICO.................................................................... 37

4.1.1 Temperatura.................................................................................................... 38

4.1.2 Precipitación ................................................................................................... 38

4.1.3 Evaporación .................................................................................................... 39

4.1.4 Humedad Relativa .......................................................................................... 41

4.2 INFRAESTRUCTURA DEL ACUEDUCTO ACTUAL .............................. 42

4.2.1 Bocatomas ...................................................................................................... 42

4.2.2 Aducción......................................................................................................... 45

4.2.3 Desarenador .................................................................................................... 46

4.2.4 Red de conducción.......................................................................................... 47

4.2.5 Tanque de almacenamiento ............................................................................ 47

4.2.6 Red de distribución......................................................................................... 48

5 DISEÑO DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO.....................................49

5.1 PROYECCIÓN DE LA POBLACIÓN........................................................... 49

5.1.1 Método Aritmético ......................................................................................... 50

5.1.2 Método Geométrico ........................................................................................ 50


x

5.1.3 Método Wappaus............................................................................................ 50

5.1.4 Resultados....................................................................................................... 51

5.1.5 Registros poblacionales Acuanatoli................................................................ 52

5.1.6 Comparación de los diferentes modelos de crecimiento de población........... 52

5.2 DEFINICIÓN DEL NIVEL DE COMPLEJIDAD........................................ 54

5.3 PERIODO DE DISEÑO................................................................................... 55

5.4 DOTACION NETA .......................................................................................... 55

5.5 PERDIDAS........................................................................................................ 56

5.6 DOTACION BRUTA ....................................................................................... 56

5.7 DEMANDA ....................................................................................................... 57

5.7.1 Caudal medio diario........................................................................................ 57

5.7.2 Caudal máximo diario..................................................................................... 57

5.7.3 Caudal máximo horario .................................................................................. 57

5.8 ANÁLISIS DE LA CAPACIDAD HIDRÁULICA DEL SISTEMA............ 58

5.8.1 Bocatoma ........................................................................................................ 58

5.8.2 Aducción y Conducción ................................................................................. 60

5.8.3 Desarenador .................................................................................................... 63

5.8.4 Tanque de Almacenamiento ........................................................................... 67

5.8.5 Red de distribución......................................................................................... 67

5.9 CALIDAD Y CONTINUIDAD DEL SERVICIO.......................................... 67

5.10 COBERTURA DE MACRO Y MICROMEDIDORES................................ 71

5.11 LABORES DE MANTENIMIENTO ACTUALES....................................... 71


xi

5.12 CAUDAL DISPONIBLE ................................................................................. 72

5.13 DISEÑO FINAL ............................................................................................... 73

5.13.1 Bocatomas .................................................................................................. 73

5.13.2 Aducción..................................................................................................... 73

5.13.3 Desarenador ................................................................................................ 75

5.13.4 Tubería de Conducción............................................................................... 79

5.13.5 Tanque de Almacenamiento ....................................................................... 83

5.13.6 Red de distribución..................................................................................... 86

5.13.7 Planta de Tratamiento ................................................................................. 90

5.13.8 Macromedidores y Micromedidores........................................................... 97

6. CANTIDADES DE OBRA Y

PRESUPUESTO..............................................97

6 CONCLUSIONES......................................................................................99

7 RECOMENDACIONES............................................................................102

8 BIBLIOGRAFIA .......................................................................................104


xii

LISTA DE TABLAS

Tabla 1. formaciones geológicas del municipio la mesa ................................................. 8

Tabla 2. asignación del nivel de complejidad................................................................. 20

Tabla 3. dotación neta mínima y máxima...................................................................... 21

Tabla 4. periodos de diseño de la captación superficial ................................................ 22

Tabla 5. periodo de diseño para aducción o conducción ................................................ 22

Tabla 6. periodos de diseño de las redes de distribución............................................... 23

Tabla 7. presión mínima en las redes de distribución.................................................... 24

Tabla 8. diámetros internos mínimos en la red matriz................................................... 25

Tabla 9. diámetros internos mínimos en las redes de distribución ................................ 26

Tabla 10. periodo de diseño de tanques de almacenamiento......................................... 27

Tabla 11. datos de población para el municipio de la mesa .......................................... 49

Tabla 12. proyección de población del municipio de la mesa por tres métodos ........... 52

Tabla 13. consumo promedio por habitante de marzo a octubre de 2003 ..................... 55

Tabla 14. resultados del calculo de la capacidad hidráulica de las bocatomas actuales 60

Tabla 15. número de hazen (vs/vo)................................................................................ 66

Tabla 16. resultados del cálculo de la capacidad hidráulica del desarenador el nogal .. 66

Tabla 17. resultados obtenidos del estudio físico, químico y bacteriológico ................ 69

Tabla 18. calculo de la tubería de conducción de el nacedero el nogal......................... 81

Tabla 19. calculo de la tubería de conducción de la quebrada melquisebec ................. 82

Tabla 20. suministro por gravedad de 24 horas............................................................. 84

Tabla 21. constante de la capacidad del tanque de almacenamiento ............................. 85

Tabla 22. calculo de la tubería de distribución de la red uno ........................................ 88

Tabla 23. calculo de la tubería de distribución de la red dos......................................... 89


xiii

LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Localización general del municipio de la mesa................................................ 5

Figura 2. Esquema básico de las instalaciones de un sistema de abastecimiento de

agua potable ............................................................................................................ 19

Figura 3. Distribución de la temperatura media mensual (°c) ....................................... 38

Figura 4. Distribución de la precipitación total mensual (mm) ..................................... 39

Figura 5. Distribución de la evaporación total mensual (mm) ...................................... 40

Figura 6. Comparación entre precipitación y evaporación total mensual...................... 40

Figura 7. Distribución de humedad relativa media mensual (%) .................................. 41

Figura 8. Tubería bajo presión negativa ........................................................................ 63

Figura 9. Curva de distribución horaria del consumo de la población .......................... 83

Figura 10. Elementos que componen una planta compacta........................................... 90


xiv

LISTA DE FOTOGRAFIAS

Fotografía 1. Bocatoma y rejilla nacedero el nogal ....................................................... 43

Fotografía 2. Estructura de almacenamiento de bocatoma de la quebrada melquisebec44

Fotografía 3. Rejilla, vertedero y cámara de recolección de la quebrada melquisebec 45

Fotografía 4. Desarenador de nacedero el nogal ........................................................... 46

Fotografía 5, Tanque de almacenamiento...................................................................... 47

Fotografía 6. Contador volumétrico domiciliario.......................................................... 48

Fotografía 7. Polisombra instalado sobre la bocatoma de la quebrada melquisebec..... 71


xv

LISTA DE ANEXOS

ANEXO 1. POBLACIÓN DE LA VEREDA AÑO 2003..................................................107

ANEXO 2. RESULTADO DE ANÁLISIS DE CALIDAD DE AGUA

...........................108

ANEXO 3. COTIZACIONES PLANTA DE TRATAMIENTO.......................................109


xvi

RESUMEN

Debido a las condiciones actuales en cuanto a calidad y cantidad del agua del acueducto

de Anatoli, la asociación de Usuarios de Anatoli realizo una solicitud directa al Centro

Administrativo Provincial del Tequendama (CAP), quien vinculo a un estudiante de

Tecnología en Saneamiento Ambiental para que desarrollara el diseño del sistema de

abastecimiento; es por esto que el principal objetivo del presente proyecto es realizar el

diseño técnico del sistema de abastecimiento de agua potable para la vereda Anatoli del

municipio de La Mesa (Cundinamarca).

El principal problema del acueducto actual es el tiempo de servicio de los componentes,

que sobre pasa el tiempo de diseño. Por lo tanto el proyecto se oriento hacia la

evaluación de la capacidad hidráulica de las estructuras, la propuesta de mantenimiento

de las que se encontraban con un grado de afectación bajo y el diseño de otras que están

deterioradas o que no existen, como la planta de tratamiento.


xvii

ABSTRACT

Due to the current conditions as for quality and quantity of the water of the aqueduct of

Anatoli, the association of Users of Anatoli carries out a direct application to the

Provincial Administrative Center of the Tequendama (CAP), who I link a student of

Technology in Environmental Reparation so that it developed the design of the system

of supply; it is for this reason that the main objective of the present project is to carry

out the technical design of the system of supply of drinkable water for the sidewalk

Anatoli of the municipality of La Mesa (Cundinamarca).

The main problem of the current aqueduct is the time of service of the components, that

it has more than enough raisin the time of design. Therefore the project you guides

toward the evaluation of the hydraulic capacity of the structures, the maintenance

proposal of those that met with a low grade of affectation and the design of others that

are deteriorated or that they don't exist, as the treatment plant.

INTRODUCCIÓN

El agua como recurso valioso y limitado, necesita de protección y manejo especial, por

lo cual, se deben utilizar estrategias necesarias que garanticen el abastecimiento a la

comunidad, en condiciones de calidad y cantidad óptimas.

El suministro de agua potable en la vereda Anatoli del municipio de La mesa

departamento de Cundinamarca, se viene prestando en condiciones inapropiadas tanto

en calidad como en cantidad. En cuanto a calidad, actualmente no existe una planta de

tratamiento que garantice las condiciones de agua para consumo y en cuanto a cantidad

la infraestructura del tanque de almacenamiento es deficiente y no garantiza el

suministro constante para la población actual.

Por esto la Asociación de usuarios del acueducto de Anatoli (Acuanatoli) realizo la

solicitud al Centro Administrativo Provincial del Tequendama (CAP), quien vinculo a

un estudiante de Tecnología en Saneamiento Ambiental por considerar que cuenta con

el conocimiento necesario para realizar el diseño del un sistema de abastecimiento.

Con el desarrollo de este proyecto se propone una solución técnicamente viable que

genere el suministro adecuado de agua para la comunidad. Es por esto que se requiere

la instalación del sistema de potabilización y de la red de conducción y distribución

adecuados según la población futura y que se ajuste al sitio de estudio.


2

1 OBJETIVOS

1.1 OBJETIVO GENERAL

Realizar el diseño técnico del sistema de abastecimiento de agua potable para la vereda

Anatoli perteneciente al municipio de La Mesa Departamento de Cundinamarca.

1.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS

• Realizar la revisión de literatura necesaria y visitar diferentes entidades con el fin

de recopilar información como, datos de estaciones meteorológicas para poder

determinar las características del área de estudio

• Determinar la tendencia de crecimiento de la población de la vereda Anatoli,

municipio de La Mesa con el fin de hacer la predicción de la población futura o

de diseño.

• Realizar los levantamientos topográficos tanto del área de estudio como del lugar

donde se construirá el sistema de captación del sistema de abastecimiento de agua

potable.

• Seleccionar y aforar las fuentes de abastecimiento.

• Realizar el monitoreo a las fuentes de abastecimiento por medio de muestreo y

caracterizar sus aguas para evaluar su calidad

• Realizar el diseño hidráulico del sistema de captación, del tanque de

almacenamiento, de la red de aducción, conducción y distribución.

• Seleccionar las operaciones unitarias del sistema de tratamiento de agua potable.


3

• Calcular el presupuesto de obra con el análisis de precios unitarios para la

construcción del sistema de abastecimiento.


4

2 MARCO TEÓRICO

2.1 GENERALIDADES DE LA ZONA DE ESTUDIO

2.1.1 Marco espacial de referencia

El municipio de La Mesa posee una superficie de 148 Km2, distribuidos en 2.75 Km2

para el casco urbano y el resto 145.25 Km2 para el área rural. Se localiza al suroeste de

Bogotá, a una distancia de 69 kilómetros, comunicado por una vía completamente

pavimentada. Así mismo se comunica por vías en buen estado, con los municipios de

Tena, Cachipay, Anolaima, El Colegio, Apulo, Tocaima, Viotá, Girardot y Quipile.

En cuanto a las inspecciones municipales la superficie de su casco urbano es como

sigue:

• San Joaquín: 25.26 Ha

• San Javier: 26.21 Ha

• La Esperanza: 8.89 Ha

La Mesa es cabecera y capital de la Provincia del Tequendama y se ubica a 1220

m.s.n.m, con una latitud Norte de 4°38’06’’ y longitud Oeste de 74°27’58’’ del

meridiano de Greenwich . Limita por el norte con los municipios de Cachipay y

Zipacón, por el sur con los municipios del Colegio y Anapoima, por el occidente con los

municipios de Anapoima y Quipile y por el oriente con los municipios de Tena y Bojacá

(Figura 1.)


5

Figura 1. Localización General del Municipio de La Mesa

BOGOTA D.CLA MESA

INSPECCION MUNICIPAL SAN JAVIER

INSPECCION MUNICIPAL SAN JOAQUIN

INSPECCION MUNICIPAL LA ESPERANZA

VEREDA ANATOLI

CABECERA MUNICIPAL


6

En los últimos años se ha incrementado la vocación turística del municipio, que junto

con la agropecuaria y el comercio son sus principales renglones económicos. El cultivo

del café y de los frutales, son fuentes de ingresos de la población campesina, que van a

la par con la producción ganadera de la zona.

Su clima es variado, ya que posee los tres pisos térmicos, aunque el piso térmico frío se

presenta solamente en una pequeña franja al Noreste del municipio en las veredas

Anatoli y Buenavista. Su temperatura promedio es de 21°C.

La división político-administrativa consta de cuarenta y dos (42) veredas por Juntas de

Acción Comunal, catorce (14) veredas catastrales, tres (3) inspecciones municipales,

dieciséis (16) barrios y doscientas quince (215) manzanas en su casco urbano.

El municipio dentro de sus fortalezas presenta un clima aceptable para la actividad

turística-recreativa, lo que ha propiciado una buena demanda debido a la calidad en la

prestación de los mismos, por lo cual el municipio proyecta un mejoramiento en la

infraestructura para la prestación de los servicios públicos y de saneamiento, para

disminuir su impacto sobre los ecosistemas por el uso inadecuado del suelo y otros

recursos.

En el área rural, generalmente se presentan las actividades propias de esta zona como

son la agricultura y la ganadería y en menor escala la avicultura.

El objetivo primordial del municipio es fortalecer su posicionamiento como cabecera de

provincia mediante la estrategia de liderar los programas y proyectos de carácter

regional, que para el caso del Plan de Ordenamiento, dentro de los prioritarios se

consideran: el matadero regional, localizado en el municipio de Apulo, la disposición

final de residuos sólidos, localizado en la vereda Oriente del municipio de Quipile, el


7

manejo integral de la cuenca del río Apulo, junto con los municipios de Tena, Cachipay,

Anolaima, Zipacón, Anapoima y el municipio de Apulo, el distrito de manejo integrado

del salto de Tequendama y cerro de Manjuí, la comercialización de un gran proyecto

que busque fortalecer el turismo de la región del Tequendama, promoviendo el

ecoturismo, con la recuperación del espacio público de los caminos reales y en especial

con el camino Nacional que atraviesa el municipio.

2.1.2 Marco estratégico de la cuenca

El municipio tiene una incidencia en el contexto Regional de la Hoya del Río Bogotá,

por los recursos naturales presentes hacia los sectores altos de la misma, que han sido

intervenidos en un alto porcentaje y principalmente el recurso agua, el cual ha sido

contaminado por los Municipios aledaños al cauce del Río Bogotá y por la Capital del

país.

El municipio se localiza en la parte baja de la cuenca del río Bogotá. La zona está

conformada por cuatro subcuencas que comprende catorce municipios que drenan hacia

el río Bogotá. Las corrientes principales son el río Apulo, el río Calandaima y el

Bogotá; pertenece a la cuenca denominada como N° 16 según la CAR.

El recurso hídrico para el municipio no ha podido ser utilizado por su contaminación

originándose graves crisis en el suministro de agua potable, no solamente para La Mesa,

sino para los municipios ribereños de la zona del Tequendama.

Cualquier acción encaminada a la recuperación de esta importante fuente hídrica se

calcula, para un periodo mínimo de 20 años y los municipios requieren de acciones

inmediatas para solucionar la problemática actual.


8

2.1.3 Climatología

El área municipal presenta tres pisos térmicos diferenciados: un piso cálido con un área

aproximada de 7200 Ha, un piso térmico medio con 7300 Ha y un piso térmico frío de

100 Ha.

La distribución de la lluvia es de régimen bimodal, que se caracteriza por épocas

lluviosas en los meses de febrero-mayo y septiembre-noviembre y dos épocas de menos

lluvia en los meses de diciembre-enero, y junio-agosto. Sin embargo, hacia la zona

occidental, el mes más lluvioso es el de noviembre y el de menos lluvia es julio.

2.1.4 Geología general

En cuanto a la estratificación, se encuentran depósitos aluviales, originados por

descongelación glacial. El área de La Mesa es una gran terraza aluvial, depositada en

forma discordante sobre las lutitas de la formación Socotá. También se encuentran

recientes depósitos aluviales sobre el cauce del río Apulo y algunos cauces de las

quebradas que lo circundan.

Los depósitos de coluvión se originaron por desintegración de los escapes rocosos o por

diferencias litológicas. Dentro de estos depósitos se pueden reconocer algunos

deslizamientos activos, en la medida en que son socavados por los ríos y quebradas. En

la Tabla 1. se pueden observar las formaciones geológicas que se encuentran en el

municipio de La Mesa.

Tabla 1. Formaciones Geológicas del municipio La Mesa

FORMACIÓN GEOLÓGICA LOCALIZACIÓN

Formación Conejo (kscn) Noreste de la inspección de la Esperaza y veredas Anatoli, Buenavista y Payacal

Formación Pacho (kslp) Vereda Guayabal

Formación Socota (kls) Norte de la inspección de San Joaquín y al noroeste del municipio

Grupo Guadalupe, Formación Se ubica en limites con el municipio de Tena,


9

Arenisca Dura (ksgd) nacimientos de las quebradas Salada y Dulce Formación Frontera (ksf) Inspección de la Esperanza y oriente del casco urbano

Formación Simijaca (kss) Noroeste de la inspección La Esperanza, veredas Campo Santo, San Pablo y Alto Grande

Formación Capotes (kic) En el municipio se localizan al oriente del casco urbano de La Mesa, veredas Guayabal y Zapata.

Grupo Trincheras, miembro Anapoima (kitra) Parte central y noroeste del municipio

Grupo Trincheras, Miembro el Tigre (kitrt) Sureste de la inspección de San Joaquín

Depósitos Aluviales (Qal) Se ubica a lo largo del cauce de los ríos Apulo y Curí Depósitos Fluvio-Glaciales

(Qf) Se localizan dispersos en sentido oriente-occidente

Fuente: Plan Básico de Ordenamiento Territorial

2.1.5 Suelos

El municipio de La Mesa presenta una gama de asociaciones cartográficas, entre las

cuales se distinguen las siguiente: Macavi, Santo Domingo, Quipile, Albán, Robles,

Pilaca y Trujillo entre otras, y unidades cartográficas como Cachímbula,. A

continuación se hace una pequeña descripción de la Asociación Robles de la cual hace

parte de la vereda Anatoli.1

Asociación Robles (RL): su forma general de relieve es de laderas con influencia

coluvial, se ubica en el piso térmico frío húmedo a muy húmedo, contiene un material

parental compuesto de cenizas volcánicas y/o lutitas y areniscas.

La característica de las formas son quebradas a escarpadas con sectores ligeramente a

fuertemente ondulados; el proceso geomorfológico actual presenta solifluxión y

deslizamientos localizados; Las propiedades de estos suelos son: profundos y

moderadamente profundos, texturas moderadamente gruesas a finas, bien a

moderadamente drenados, fertilidad muy baja a baja. La unidad taxonómica comprende

1 Plan Básico de Ordenamiento Territorial. 2000. Municipio La Mesa – Cundinamarca.


10

los conjuntos Robles y Albán. El municipio presenta la fase cartográfica RLcd. Se

ubica al noreste del municipio, en la vereda Anatoli.

2.1.6 Usos Actuales

Esta información se tomó del mapa de uso actual del suelo editado por la Unidad

Regional de Planificación Agropecuaria (URPA) y de las fichas técnicas municipales.

Para el año de 1998 en cultivos transitorio se encontró en tomate un área sembrada de

45 Ha, para una producción de 540 Ton. Para maíz el área sembrada fue de 220 Ha,

obteniéndose una producción estimada de 160 Ton.

En cultivos permanentes o semipermanentes se reportaron los siguientes productos:

• Caña panelera, 220Ha en área sembrada para la producción de 550 Ton.

• Plátano, área sembrada 935 Ha, con una producción aproximada de 6200Ton.

• Cítricos, un área sembrada de 1450 Ha, para una producción de 15600 Ton.

• Mango, 770 Ha sembradas con una producción de 6160 Ton

En cuanto al área sembrada en cultivos como las flores se reportó en Anturio un área

sembrada de 10 Ha y para ornamentales con follaje de 5 Ha.

En general el municipio presenta alta degradación de la vegetación nativa, solamente

existen algunas pequeñas áreas de bosque natural secundario en la parte alta del mismo

en límites con el municipio de Tena, algunas pequeñas manchas de este bosque, también

se presentan en pendientes altas, al borde de la meseta que delimitan el casco urbano,

como también en áreas con pendientes mayores al 50%.

Los pastos naturales y manejados ocupan un alto porcentaje del territorio municipal, es

más notorio en la zona central, donde la ganadería ocupa un lugar en los recursos

económicos del municipio.


11

Otros cultivos presentes son los frutales y los misceláneos de clima cálido y medio, que

han ido reemplazando al cultivo de café, como principal medio económico de la zona

2.1.7 Zonas de Riesgo y Saneamiento Ambiental

A nivel nacional se presenta la falta de control en cuanto al manejo de aguas negras

contaminantes que vierte la poblaciones a los cauces naturales que proveen de agua a las

poblaciones vecinas. El consumo de esta agua se hace cada vez más costoso por cuanto

exige múltiples tratamientos para potabilizarlas y de está forma ser consumibles por las

poblaciones.

El municipio en la actualidad, inició la construcción de una planta de tratamiento de

aguas negras, donde desemboca la quebrada Quijana, la cual recoge las aguas de los

barrios La Esperanza, Las Ceibas, Pedro León Rubio, Villa Nueva, Base Militar y zonas

de desarrollo localizadas en cercanía a la quebrada.

El municipio no posee un sistema de recolección de aguas lluvias razón por la cual se

generan inundaciones en los barrios, en épocas de fuerte invierno, presentándose

problemas de saneamiento básico por la saturación de las redes de alcantarillado de las

aguas negras.

Existe contaminación atmosférica en la ronda de la quebrada Carbonera por el

vertimiento de aguas servidas y por la existencia de lotes baldíos que han sido utilizados

como botaderos de basura, a pesar que existe servicio de recolección de las mismas.

Existe contaminación ambiental y acústica en la autopista y las vías principales,

generada por el trafico automotor.


12

2.1.8 Vías y Transporte

La red vial del municipio, cuenta en la actualidad con 56 vías veredales con una

longitud de 169.7 km que comunican 43 veredas. Así mismo estas vías conducen a las

inspecciones de San Joaquín, San Javier y La Esperanza. También existen 7 vías de

carácter departamental, con una longitud aproximada de 70 km y una vía nacional, de

una longitud de 20 km.

Las vías veredales se encuentran con recebo afirmado, pero en épocas de invierno y por

ser un terreno con pendientes altas, tienen a deteriorarse, lo que perjudica el

desplazamiento de los productos agrícolas y pecuarios para su comercialización en los

centros urbanos y de acopio, como también perjudica el desplazamiento de los

estudiantes.2

2.2 SISTEMA DE ABASTECIMIENTO

Un sistema de abastecimiento de agua potable comprende el conjunto de instalaciones

que se deben hacer para poder derivar, transportar, acondicionar y distribuir el agua

desde una fuente cualquiera hasta cada uno de los puntos donde deba ser utilizada. Para

cubrir las necesidades de la localidad, el abastecimiento debe ser satisfactorio en calidad

y debe tener suficiente cantidad de agua disponible al consumidor durante cualquier

periodo del año, se debe tratar de que sea relativamente económico, lo cual se logra

haciendo un diseño equilibrado y lo más económico posible dentro de las condiciones

de buen funcionamiento del sistema.

Cualquier sistema de abastecimiento de agua consta de los siguientes elementos.

1. Fuente de abastecimiento

2. Obras de captación

2 Idem


13

3. Obras de conducción

4. Tratamiento del agua

5. Almacenamiento

6. Distribución3

2.3 FUENTE DE ABASTECIMIENTO

La fuente de abastecimiento de agua puede ser superficial, como en el caso de ríos,

lagos, embalses o incluso aguas lluvias, o de aguas subterráneas superficiales o

profundas. La elección del tipo de abastecimiento depende de factores como

localización, calidad y cantidad.

2.4 OBRAS DE CAPTACIÓN

Las obras de captación, son la obras que se proyectan en los ríos o lagos, con el fin de

derivar de ellos el caudal necesario para el acueducto. Las obras de captación en los

ríos debe proyectarse en la porciones rectas del río, o en la parte exterior de las cuervas.

El localizar las obras de captación o toma en la parte interior de las curvas tiene los

siguientes inconvenientes:

• En las crecientes, la mayor parte del acarreo queda depositada en la parte interior

de las curvas.

• Por el hecho de que el cauce se profundiza en el lado exterior de las curvas,

cuando se presentan los niveles mínimos, se aleja el nivel del agua de la orilla

interior, con el peligro de quedar en seco las obras de captación.

2.4.1 Factores que deben tenerse en cuenta en la localización de las obras de

captación

• Normalmente las aguas captadas se conducen a uno o varios tanques.

3 LÓPEZ, CUALLA. Ricardo Alfredo. Elementos de diseño para acueductos y alcantarillados.


14

• El sitio que se escoja para la captación de las aguas, debe quedar lo más próximo

a los tanques de almacenamiento.

Existen casos en los cuales al efectuar el trazado de la línea para conducir el agua por

gravedad se obtiene una conducción de una longitud considerable y en cambio una

solución por bombeo puede resultar de un costo inicial muy inferior. En esos casos se

debe efectuar un estudio económico comparativo entre las dos soluciones.4

2.4.2 Trabajos topográficos para obras de captación

En el sitio escogido para elaborar el proyecto de obra de toma de captación, se debe

elaborar un plano topográfico con curvas de nivel, en una zona amplia que permita

elaborar el proyecto de las obras.

En el sitio de la captación se debe tomar un perfil transversal del río y zonas contiguas,

lo más detallado posible en el cual se deben indicar los niveles máximos, mínimos y

medios del río y además un perfil longitudinal del lecho del río.

2.4.3 Tipo de obra de captación

Dentro de las estructuras hidráulicas están comprendidas las obras que tienen por objeto

almacenar o conducir agua. En este contexto son estructuras hidráulicas las siguientes:

• Presas de embalse con sus obras accesorias de desviación, captación y

vertimiento de excesos.

• Presas de derivación y sus correspondientes obras de desviación y de captación.

• Conductos a superficie libre.

• Conductos a presión.

• Obras de protección contra inundaciones.

4 SILVA Garavito, Luis Felipe, Diseño de acueductos y alcantarillados.


15

A continuación se nombran algunos tipos de obras de captación los cuales se escogen

según las características y condiciones locales5.

• Toma con muro transversal: Se ha empleado en acueductos para pequeñas

poblaciones y en quebradas en las cuales en épocas de verano el espesor de la

lamina de agua es muy pequeño, lo cual dificulta la derivación o toma de agua

para el acueducto.

• Bocatoma de fondo: este tipo de bocatoma se emplea para las mismas condiciones

de la anterior, o sea para la captación de pequeñas cantidades de agua en

quebradas en las cuales la lámina de agua en épocas de verano se reduce

considerablemente. La idea del diseño de este tipo de bocatomas es la de

proyectar una estructura que se acomode lo más posible a la forma del lecho del

río o quebrada, procurando que en la época de caudal mínimo la totalidad del

caudal pase sobre la rejilla de derivación.

• Bocatomas laterales: este tipo de captación es apropiado para captar en ríos

importantes. este tipo de captación en general, es adecuado cuando la conducción

se va a efectuar mediante una estación de bombeo, ya que la salida sería necesaria

proyectarla a un nivel bastante bajo, teniendo en cuenta los niveles mínimos del

río. En caso que sea necesario que la conducción se efectúe por gravedad, se

puede adoptar el tipo de obra que es típico de este caso particular y esencialmente

consiste en proyectar un sistema de compuertas de cualquier tipo.

• Tomas mediante muro estabilizador del lecho: existen algunos ríos de cauce muy

amplio, en los cuales la corriente en épocas de sequia, cambian de lecho. El

proyectar obras de toma en esa clase de ríos tiene la dificultad de que se corre el

peligro de que las obras de toma se queden en seco con las variaciones del cauce.

5 Idem.


16

2.5 OBRAS DE CONDUCCIÓN

En un proyecto existen numerosas conducciones de agua entre diferentes puntos, como

por ejemplo bocatoma, desarenador, tanque de almacenamiento y línea matriz.

Hidráulicamente estas conducciones pueden ser de diferentes formas, dependiendo de la

topografía y la longitud de las mismas. Estas conducciones son generalmente por

tubería a presión o por gravedad, por canales rectangulares o trapezoidales abiertos o

cerrados.

2.5.1 Desarenadores

Con el fin de proteger las tuberías de conducción, ordinariamente se proyectan

depósitos desarenadores cuyo objeto es remover las arenas que pueden contener el agua

y evitar que se acumulen en las tuberías de conducción.

Cuando la conducción se hace por tubería, el desarenador se debe proyectar lo más

próximo posible a la obra de toma. La tubería de comunicación entre la toma y el

desarenador se debe proyectar una pendiente uniforme, tal que su velocidad sea del

orden de 1.1 m/seg con el fin de que se efectué el arrastre el material. Es conveniente

que el trazado se haga mediante alineamientos rectos con cámaras de inspección en los

sitios de cambio de dirección, para facilitar la limpieza en caso necesario. El diámetro

mínimo deberá ser de 6” para efectuar la limpieza.

2.6 TRATAMIENTO DEL AGUA

En la actualidad ningún agua en su estado natural es apta para el consumo humano;

además, siempre se requerirá un tratamiento mínimo de cloración con el fin de prevenir

la contaminación con organismos patógenos durante la conducción del agua.6

6 LÓPEZ, CUALLA. Ricardo Alfredo. Elementos de diseño para acueductos y alcantarillados.


17

Los objetivos del tratamiento son:

- Producción de agua en la cantidad suficiente y en la calidad adecuada para ser

consumida por el hombre.

- Entrega de un agua estéticamente agradable para el consumidor, o sea, que debe

presentar una apariencia clara, sin olor ni sabor, exenta de cualquier olor y se debe

encontrar a una temperatura adecuada.

- Lograr los puntos anteriores al menor costo posible y con el máximo

aprovechamiento de los recursos humanos y materiales disponibles.7

Los métodos de tratamiento convencional básicamente constan de sedimentación

simple, coagulación –floculación, filtración y desinfección.

Cuando se han determinado los posibles sitios para ubicar la obra de captación, se deben

tomar muestras para elaborar los análisis necesarios para poder determinar la calidad del

agua de la fuente. Se deben hacer análisis físicos, químicos y bacteriológicos como

también aquellos que permitan conocer, que condiciones especificas del agua deben ser

cambiadas para que sea apta para el consumo humano.

En cuanto a la toma de muestras para los análisis físico-químicos debe tenerse en cuenta

lo siguiente:

- Determinar en el sitio la temperatura del agua, su aspecto, color y olor.

- La muestra debe captarse en recipientes limpios y de volumen adecuado

- Debe llenarse varias veces la botella, donde se transportará la muestra, a un cuanto

de su capacidad, agitarla y descargarla sucesivamente antes de tomar la muestra

definitiva.

7 SÁNCHEZ MONTENEGRO, Hernando. Ingeniería de acueductos y plantas de tratamiento de aguas.


18

- La muestra debe ser representativa, es decir que corresponda a las condiciones bajo

las cuales se ha de utilizar.

La fuente que puede servir para el sistema de abastecimiento será la que mejor calidad

de agua presente dentro de las preseleccionadas ó aquella que requiera el menor

tratamiento posible, para que cuando llegue al usuario cumpla con los requerimientos.

2.7 ALMACENAMIENTO

Debido a las fluctuaciones de caudal en la captación, es necesario almacenar agua en un

tanque durante los períodos en los que la demanda es menor que el suministro y

utilizarla en los períodos en que la comunidad demanda gran cantidad de líquido.

2.8 DISTRIBUCIÓN

La distribución de agua a la comunidad puede hacerse desde la manera más simple que

sería un suministro único por medio de una pileta de agua, hasta su forma más compleja

por medio de una serie de tuberías o redes de distribución que llevan el agua a cada

domicilio.

En la Figura 2. se pueden observar los elementos básicos con que cuenta un sistema de

abastecimiento de agua potable.

Figura 2. Esquema básico de las instalaciones de un sistema de abastecimiento de agua potable


19

2.9 PROCEDIMIENTOS GENERALES PARA EL DESARROLLO DE

PROYECTOS DE AGUA POTABLE Y SANEAMIENTO BÁSICO

El Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico (RAS-2000)

presenta los procedimientos generales para el desarrollo de proyectos de agua potable y

saneamiento básico y a continuación se resumen.

2.9.1 Requisitos técnico de los sistemas de acueducto

Se entiende por sistema de acueducto al conjunto de instalaciones que conducen el agua

desde su captación en la fuente de abastecimiento hasta la acometida domiciliaria en el

punto de empate con la instalación interna del predio a servir y comprende los

siguientes componentes:


20

La(s) fuente(s) de abastecimiento, la captación de agua superficial o subterránea, la

aducción y conducción, las redes de distribución, las estaciones de bombeo y los

tanques de compensación. .8

2.9.1.1 Definición del nivel de complejidad del sistema

El RAS establece para todo el territorio nacional los siguientes niveles de complejidad

• Bajo

• Medio

• Medio Alto

• Alto

La clasificación del proyecto en uno de estos niveles depende del número de habitantes

en la zona urbana del municipio, su capacidad económica y el grado de exigencia

técnica que se requiere para adelantar el proyecto, de acuerdo con lo establecido en la

Tabla 2.

Tabla 2. Asignación del nivel de complejidad

NIVEL DE COMPLEJIDAD

POBLACIÓN EN LA ZONA URBANA(1) (HABITANTES)

CAPACIDAD ECONÓMICA DE LOS

USUARIOS(2)

Bajo < 2500 Baja Medio 2501 a 12500 Baja Medio Alto 12501 a 60000 Media Alto > 60000 Alta

NOTAS: (1) Proyectado al período de diseño, incluida la población flotante. (2) Incluye la capacidad económica de la población flotante. Debe ser evaluada según metodología del DNP.

2.9.1.2 Dotación neta mínima y máxima:

La dotación neta corresponde a la cantidad mínima de agua requerida para satisfacer las

necesidades básicas de un habitante sin considerar las perdidas que ocurran en el

8 MINISTERIO DE DESARROLLO. Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico RAS-2000. Capitulo A.11


21

sistema de acueducto. La dotación neta depende del nivel de complejidad y sus valores

mínimos y máximos se establecen de acuerdo con la Tabla 3.

Tabla 3. Dotación Neta mínima y máxima

NIVEL DE COMPLEJIDAD DEL SISTEMA

DOTACIÓN NETA MÍNIMA

(L/hab-día)

DOTACIÓN NETA MÁXIMA

(L/hab-día) Bajo 100 150 Medio 120 175 Medio Alto 130 - Alto 150 -

2.9.1.3 Capacidad de la fuente superficial

Si el caudal mínimo histórico de la fuente superficial es insuficiente para cumplir con el

caudal de diseño, pero el caudal promedio durante un periodo que abarque el intervalo

más seco del que se tenga registro, es suficiente para cubrir la demanda esta debe

satisfacerse mediante la construcción de uno o más embalses de compensación. En

todos los casos la fuente debe tener un caudal tal que garantice un caudal mínimo

remanente aguas abajo de la estructura de toma con el fin de no interferir con otros

proyectos, tanto de consumo humano, agricultura piscicultura, preservando en todos los

casos el ecosistema aguas abajo.

2.9.1.4 Periodo de diseño de la captación superficial

Para el caso de las obras de captación de agua superficial, los periodos máximos de

diseño que se deben utilizar son los que aparecen en la Tabla 4.


22

Tabla 4. Periodos de diseño de la captación superficial

NIVEL DE COMPLEJIDAD DEL SISTEMA

PERIODO DE DISEÑO

Bajo 15 años Medio 20 años Medio Alto 25 años Alto 30 años

2.9.1.5 Capacidad de diseño de la captación de agua superficial:

La obra de captación debe diseñarse tomando en cuenta los siguientes parámetros:

Para los niveles bajo y medio de complejidad, la capacidad de las estructuras debe ser

igual al caudal máximo diario (QMD), más las perdidas en la aducción y las necesidades

en la planta de tratamiento si existe almacenamiento; o igual al caudal máximo horario

si no existe almacenamiento.

2.9.1.6 Periodo de diseño de las aducciones o conducciones:

El periodo máximo de diseño de las aducciones o conducciones es función del nivel de

complejidad del sistema y se debe aplicar el establecido en la Tabla 5.

Tabla 5. Periodo de diseño para aducción o conducción

NIVEL DE COMPLEJIDAD PERIODO DE DISEÑO Bajo 15 años Medio 20 años Medio alto 25 años Alto 30 años

2.9.1.7 Caudal de diseño de las aducciones o conducciones:

Para calcular el caudal de diseño de las obras de aducción o conducción deben tenerse

en cuenta los siguientes requisitos:

a. Para los niveles bajo y medio de complejidad, la aducción o conducción debe

diseñarse para el caudal máximo diario (QMD), del año horizonte del proyecto, si

se cuenta con almacenamiento; en caso contrario, debe diseñarse para el caudal

medio diario y en los días de mayor consumo se aumenta el tiempo de bombeo.


23

b. Para los niveles medio alto y alto de complejidad, la aducción o conducción debe

diseñarse para el caudal máximo diario (QMD) del año horizonte del proyecto más

las perdidas en la conducción o aducción y las necesidades en la planta de

tratamiento. En estos casos se supone que existe almacenamiento.

c. En todos los casos debe adicionarse el caudal estimado para el consumo de agua de

lavado de filtros y sedimentadores y el consumo interno de la planta.

2.9.1.8 Periodo de diseño de las redes de distribución

Para todos los niveles de complejidad, los proyectos de redes de distribución de

acueducto deberán ser analizados y evaluados teniendo en cuenta el período de diseño,

llamado también horizonte de planeamiento del proyecto, con el fin de definir las etapas

de diseño según las necesidades del proyecto, basadas en la metodología de costo

mínimo.

a. Período de diseño de la red matriz o primaria

b. Período de diseño de la red de distribución secundaria o red local

c. Periodo de diseño de redes menores de distribución o red terciaria o red local:

En la Tabla 6. se encuentran los periodos de diseño de cada una de las redes de

distribución

Tabla 6. Periodos de diseño de las redes de distribución

PERIODO DE DISEÑO NIVEL DE

COMPLEJIDAD Red

matriz o primaria

Red secundaria

o local

Red menor a terciaria

o local Bajo - 15 años 15 años Medio 20 años 15 años 20 años Medio alto 25 años 20 años - Alto 30 años 25 años -


24

2.9.1.9 Caudal de diseño de las redes de distribución

El caudal de diseño depende del nivel de complejidad del sistema, tal como se

discrimina a continuación.

a. Para el nivel bajo de complejidad, el caudal de diseño será el caudal máximo

horario (QMH) del año horizonte del proyecto.

b. Para los niveles medio y medio alto de complejidad, el caudal de diseño debe ser el

caudal máximo horario (QMH) del año horizonte del proyecto o el caudal medio

diario (QMD) más el caudal de incendio, el que resulte mayor de cualquiera de los

dos.

c. Para el nivel alto de complejidad, el caudal de diseño debe ser el caudal máximo

horario (QMH) del año horizonte del proyecto

2.9.1.10 Presiones en la red de distribución

Para el diseño de la red de distribución deben tenerse en cuenta los siguientes

requerimientos para las presiones de servicio:

Presiones mínimas en la red: La presión mínima en la red depende del nivel de

complejidad del sistema y debe ser como mínimo el que se especifica en la Tabla 7.

Tabla 7. Presión mínima en las redes de distribución


Presión Mínima (KPA)

Presión Mínima (mca)

Bajo 98.1 10 Medio 98.1 10 Medio alto 147.2 15 Alto 147.2 15

Las presiones de servicio mínimas establecidas en este literal deben obtenerse

cuando por la red de distribución esté circulando el caudal de diseño.

a. Presiones máximas en la red menor de distribución: El valor de la presión máxima

a tener en cuenta para diseño de las redes menores de distribución, para todos los

niveles de complejidad del sistema, debe ser de 588.6 kPa (60 mca). Cualquier


25

valor mayor debe ser justificado ante la Superintendencia de Servicios Públicos

Domiciliarios.

La presión máxima establecida en este literal corresponde a los niveles estáticos, es

decir, cuando no haya flujo en movimiento a través de la red de distribución, pero sobre

ésta actue la máxima cabeza producida por los tanques de abastecimiento o por

estaciones elevadoras de presión.

La presión máxima no debe superar la presión de trabajo máxima de las tuberías de las

redes de distribución.

2.9.1.11 Diámetros internos de las tuberías en la red de distribución:

Diámetros internos mínimos en la red matriz: Para aquellos casos de los niveles bajo y

medio de complejidad en los cuales exista una red matriz y para los niveles medio alto y

alto de complejidad, los diámetros internos mínimos de las tuberías que deben utilizarse

en la red matriz se indican el la Tabla 8.

Tabla 8. Diámetros internos mínimos en la red matriz


Diámetro mínimo (mm)

Diámetro mínimo (pulg)

Bajo 64 2.5 Medio 100 4 Medio alto 150 6 Alto 300 12

a. Diámetros internos mínimos en las redes de distribución: El valor del diámetro

interno mínimo de las tuberías que deben utilizarse en las redes menores de

distribución depende del nivel de complejidad del sistema y del uso del agua, tal

como se muestra en la Tabla 9.

Tabla 9. Diámetros internos mínimos en las redes de distribución


Diámetro mínimo (mm)

Diámetro mínimo (pulg) Uso del agua

Bajo 38.1 1 ½


26

Medio 50.0 2.0 100 4 Zona comercial e industrial Medio alto 63.5 2 ½ Zona residencial 150 6 Zona comercial e industrial Alto 75 3 Zona residencial

2.9.1.12 Macromedidores

Debido a que los volúmenes entregados al sistema de distribución de agua potable son

un parámetro importante que debe ser considerado en la realización del balance de

distribución, en las labores de operación y mantenimiento y en la planeación futura,

debe preverse la instalación de macromedidores para la correspondiente obtención de

datos de consumo fidedignos.

Los macromedidores pueden ser de tipo mecánico (hélice o turbina), de presión

diferencial (Venturi, tubo pitot, orificio), o ultrasónico, o electromagnético. Para los

niveles de complejidad del sistema medio alto y alto los macromedidores deben estar

provistos de sistemas de telemetría.

2.9.1.13 Micromedidores

Para todos los niveles de complejidad del sistema es obligatorio colocar medidores

domiciliarios para cada uno de los suscriptores individuales del servicio de acueducto.

2.9.1.14 Disposición y diámetros mínimos de hidrantes

Se tendrá en cuenta que la presión requerida para la protección contra incendios puede

obtenerse mediante el sistema de bombas del equipo del cuerpo de bomberos y no

necesariamente de la presión de la red de distribución. Los hidrantes se instalarán

preferiblemente en las tuberías matrices y deberán descargar un caudal mínimo de 5L/s.

Los diámetros mínimos de los hidrantes contra incendios, colocados en la red de

distribución de agua potable, dependen del nivel de complejidad del sistema, tal como

se especifica a continuación:


27

- Para los niveles bajo y medio de complejidad, el diámetro mínimo de los hidrantes

será de 75 mm (3”)

- Para los niveles medio alto y alto de complejidad, los diámetros mínimos de los

hidrantes serán de 100 mm (4”), para sectores comerciales e industriales, o zonas

residenciales con alta densidad. Para las zonas residenciales con densidades

menores a 200 hab/Ha, el diámetro mínimo de los hidrantes debe ser 75 mm (3”).

2.9.1.15 Periodo de diseño de tanques de almacenamiento y compensación

El período de diseño depende del nivel de complejidad del sistema y debe ser el

establecido en la Tabla 10.

Tabla 10. Periodo de diseño de tanques de almacenamiento

NIVEL DE COMPLEJIDAD PERIODO DE DISEÑO Bajo 20 años Medio 25 años Medio alto 30 años Alto 30 años

El diseño de los tanques de almacenamiento debe considerar un desarrollo de

construcción de módulos por etapas, hasta completar la capacidad para el final del

periodo de diseño, llamado también horizonte de planeamiento del proyecto.

2.9.1.16 Número mínimo de tanques

El número mínimo de tanques debe ser establecido de acuerdo con las siguientes

disposiciones:

- Para los niveles bajo, medio y medio alto de complejidad, la red de distribución

debe tener como mínimo un tanque de almacenamiento.

- En el nivel alto de complejidad, el número de tanques debe determinarse según los

requerimientos de presión y almacenamiento previstos para la red de distribución.

En todos los casos, la red de distribución debe tener como mínimo dos tanques o al

menos uno con dos módulos o compartimientos iguales que operen en forma


28

independiente ante la posibilidad de que uno de ellos quede fuera de servicio y/o para

facilitar las labores de mantenimiento y limpieza sin suspender el servicio.

2.9.1.17 Caudal de diseño de los tanques de almacenamiento:

El tanque debe proveer el caudal máximo horario (QMH), teniendo en cuenta la

variación del consumo que se entrega a la zona que está abasteciendo.

2.9.1.18 Volumen del tanque

Para el nivel bajo de complejidad, el volumen del tanque debe ser igual a la capacidad

de regulación. Para los niveles medio, medio alto y alto de complejidad, el volumen del

tanque debe ser la mayor cantidad obtenida entre la capacidad de regulación y la

capacidad para satisfacer la demanda contra incendio. En todos los casos debe dejarse

un borde libre con el fin de permitir la ventilación. Este borde debe tener como mínimo

0.30 m.

2.9.2 Sistema de potabilización (Requisitos mínimos para el desarrollo de

sistemas nuevos de potabilización)

2.9.2.1 Dotación y caudal de diseño

Deben satisfacerse los requerimientos mínimos de agua para la población, considerando

la dotación bruta. El caudal de diseño de la planta de tratamiento debe ser el caudal

máximo diario cuando se cuente con almacenamiento, o en su defecto el caudal máximo

horario.

2.9.2.2 Ubicación de la planta

Los aspectos que deben considerarse en la ubicación de la planta son los siguientes:

• Disponibilidad de la tierra

• Investigación geotécnica previa para establecer las condiciones geológicas del sitio

en función de riesgos de desplazamiento de masa, evitando las fallas geológicas y

teniendo en cuenta además el riesgo de sismicidad de la región


29

• En lo posible el sitio seleccionado debe permitir la llegada del agua cruda por

gravedad.

• El sitio seleccionado debe tener fácil acceso a conexión de energía eléctrica.

• Debe estar alejado de toda posibilidad de inundación, debe tener un buen drenaje y

adicionalmente garantizar la evacuación de agua de lavado de filtros y

sedimentadores

• La vía de ingreso debe permitir el uso de camiones de carga.

2.9.2.3 Diseño conceptual

El diseño debe contener la siguiente información:

• Estudio de tratabilidad del agua

• Los criterios y parámetros adoptados para establecer alternativas de procesos de

tratamiento

• Plano de las unidades del sistema a nivel prediseño

• Presupuesto estimativo por etapas y componentes, costos ambientales, de inversión,

de operación y de mantenimiento

• Selección de tratamiento seleccionado, con los correspondientes estudios de costos,

eficiencia, simplicidad

2.10 MARCO NORMATIVO AMBIENTAL

Para la ejecución de obras de abastecimiento de aguas se deben contemplar unos

procedimientos, requisitos y practicas reglamentarias con el fin de garantizar su

seguridad, durabilidad, funcionamiento adecuado, calidad, eficiencia y sostenibilidad,

para cumplir con lo anterior es necesario basarse en la normatividad colombiana y a

continuación se hará una descripción de algunas de los Decretos y Leyes que se

requieren para este tipo de proyectos.

• Ley 142 de 1994


30

Todo servicio público que se preste debe estar de acuerdo con la Ley 142 de 1994 que

establece el régimen de los Servicios Públicos Domiciliarios en Colombia y busca

garantizar su calidad en todos los niveles

• Ley 99 de 1993

Por el cual se crea el Ministerio de Medio Ambiente, se reordena el sector público

encargado de la gestión y conservación del medio ambiente y los recursos naturales

renovables y establece que todo proyecto que involucre en su ejecución el uso del agua,

tomada directamente de fuentes naturales, deberá observar y contemplar el pago de las

Tasas por Utilización de Aguas prevista en el Artículo 43.

• Decreto 475 de 1998

En este Decreto se expiden las normas técnicas de calidad del agua potable y se

determinan las características organolépticas, químicas, físicas y microbiológicas que

debe tener el agua potable.


Se establece el reglamento general para la prestación de los servicios de acueducto y de

alcantarillado en todo el territorio nacional. Contiene el conjunto de normas que

regulan las relaciones que se generan entre la entidad que presta los servicios públicos

de acueducto y alcantarillado y los suscriptores y usuarios del mismo, establece que los

servicios públicos de acueducto y alcantarillado deberán ser prestados a la comunidad

de manera continua y eficiente.

• .Ley 373 de 1997

Se establece el programa para el uso eficiente y ahorro de agua y se presentan los

consumos básicos y máximos para usuarios de los acueductos

• Resolución 1096/00


31

Se adopta el Reglamento Técnico para el Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico

–RAS-.


Normas de calidad de los vertimientos a los cuerpos de agua


32

3 METODOLOGÍA

Para la realización del diseño del sistema de abastecimiento para la vereda Anatoli del

municipio de La Mesa (Cundinamarca), se desarrollaron unos pasos previos con el fin

de poder identificar las condiciones del acueducto actual y el estado de los diferentes

componentes.

A continuación se detalla cada una de las etapas ejecutadas.

3.1 REVISIÓN DE LITERATURA

La primera etapa fue la revisión de literatura en donde se emplearon los datos

suministrados por algunas entidades como:

• DANE

La información adquirida en el Departamento Administrativo Nacional de Estadísticas

(DANE) se empleo para conocer la población en censos anteriores y poder estimar la

población de diseño teniendo en cuenta la demanda actual, la dotación, la demanda

esperada y el estudio socioeconómico que se empleo para establecer el crecimiento.

Para hacer esto se consideraron aspectos como, densidades actuales y futuras y ajustes

por población flotante.

• Instituto Geográfico Agustín Codazy (IGAC)

Mediante la plancha (227-III-B en escala 1:25.000) que se encontró de la zona de

estudio en el IGAC, se identifico la altimétria y planimetría del sitio y se recopilo la

información referente a las condiciones geológicas y geotécnicas de la zona.


33

• IDEAM

Con los datos de la estación meteorológica más cercana (La Mesa código 2120639) se

elaboro la distribución de temperatura media mensual, precipitación total mensual,

evaporación total y humedad relativa, con el fin de determinar el régimen de lluvias y

las condiciones climáticas.

3.2 RECONICIMIENTO DEL ÁREA DE TRABAJO

Se realizo una visita de reconocimiento a la vereda y se hizo un recorrido por las

diferentes áreas del acueducto actual, donde se pudo apreciar el estado físico en que se

encuentran las tuberías (aducción, conducción y distribución) y las diversas estructuras

tanto de captación como de almacenamiento.

3.3 DETERMINACIÓN DE LA TENDENCIA DE CRECIMIENTO DE LA

POBLACIÓN

Con los datos obtenidos en el DANE se pudo determinar la población futura del

municipio de La Mesa , empleando los métodos aritmético, geométrico y Wappaus, para

un periodo de diseño de 15 años. La Asociación de Usuarios del Acueducto de Anatoli

(Acuanatoly) suministro los datos censales de la población que se abastece del

acueducto y empleando las mismas tendencias de crecimiento del los cálculos de

población para el municipio, se obtuvo el calculo de la población futura para la vereda.

Adicionalmente se estimo la población flotante como un porcentaje adicional a este

valor.

3.4 LEVANTAMIENTOS TOPOGRÁFICOS

El Instituto Geográfico Agustin Codazi (IGAC) cuenta con la plancha número 227-III-B

en escala 1:25.000 donde se aprecia la zona de estudio. Adicionalmente se realizó el


34

levantamiento planimétrico y altimétrico del área de influencia del acueducto para

localizar las instalaciones existentes así como cualquier accidente topográfico que pueda

incidir en el diseño del sistema de abastecimiento.

Dicho levantamiento se realizo con la estación Topcon GTS 212, dos prismas de altura

2.6m y decametro. Para obtener las coordenadas reales del levantamiento se empleo un

GPS.

3.5 SELECCIÓN Y AFORO DE LA FUENTE DE ABASTECIMIENTO

Teniendo en cuenta que la vereda Anatoli presenta varias fuentes de agua,

principalmente nacederos, por esta razón se optó por estudiar las que actualmente se

usan para el acueducto, estas fuentes son la quebrada Melquisebec y el nacedero El

Nogal, que por su cercanía y facilidad de acceso se estiman convenientes para este

proyecto, por lo tanto se realizaron los análisis físico–químico y bacteriológico de cada

una de las fuentes y el aforo en época de verano y en época de lluvias. Con lo anterior

se determino si son apropiadas o no para el proyecto.

El aforo de cada una de las fuentes se realizo de manera experimental a través del

método de flotador, que consiste en determinar el tiempo requerido por un flotador en

recorrer una distancia determinada, con estos datos se hallo la velocidad y con la

sección transversal del cauce medida en varios puntos se determino el caudal de la

fuente.

3.6 TOMA DE MUESTRAS Y ANÁLISIS DE CALIDAD DEL AGUA

Para determinar si las fuentes que se están usando en la actualidad son apropiadas en

cuanto a calidad, se realizo un muestreo de acuerdo con la norma NTC ISO 5667-6 de

cada una de ellas con el fin de conocer las características físicas, químicas y


35

bacteriológicas y se enviaron al laboratorio encargado de realizar los análisis del

acueducto de La Mesa, teniendo en cuenta la norma NTC ISO 5667-3 de conservación y

manejo de muestras, se realizo el análisis de, turbiedad, color verdadero, pH,

conductividad especifica, solidos totales, solidos flotantes, alcalinidad total, nitritos,

dureza total, fosfatos, cloruros, sulfatos, hierro total, coliformes totales, echerichia coli

mesofilos aerobios. y con estos resultados se determino el tipo de tratamiento que se

debe realizar para que el agua sea apta para el consumo.

3.7 SELECCIÓN Y DISEÑO DEL SISTEMA DE CAPTACIÓN

De acuerdo con las características de la fuente y del sistema de captación actual, se

realizó el análisis de la capacidad hidráulica de las bocatomas y se plantearon las

labores de mantenimiento para preservar la vida útil de cada una.

3.8 SELECCIÓN Y DISEÑO DE LAS OPERACIONES UNITARIAS DEL

SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE

De acuerdo con los resultados obtenidos del análisis de agua se hizo la selección y el

diseño de las operaciones unitarias del sistema de tratamiento de agua potable,

empleando para la selección el Titulo C del Reglamento Técnico del Sector de Agua

potable y Saneamiento Básico RAS 2000

3.9 DISEÑO DEL TANQUE DE ALMACENAMIENTO

Se realizo el diseño del tanque de almacenamiento basado en los lineamientos de la

Norma RAS 2000 debido a que el existente no tiene la capacidad necesaria y se

encuentra bastante deteriorado.


36

3.10 DISEÑO DE LA RED DE ADUCCIÓN, CONDUCCIÓN Y DISTRIBUCIÓN

Se elaboro el diseño de la red de aducción, conducción y distribución del sistema de

abastecimiento, cumpliendo con los parámetros mínimos de diseño establecidos en el

Reglamento Técnico del Sector de Agua potable y Saneamiento Básico RAS - 2000

3.11 CANTIDADES DE OBRA Y PRESUPUESTO

Después de realizar los diseños se determinaron las cantidades de obra para tenerlas

como base para efectuar el presupuesto.


37

4 RESULTADOS

Las razones por las cuales se decidió iniciar este proyecto, fue la solicitud directa de la

comunidad, representada por la asociación de usuarios del acueducto de Anatoli

“Acuanatoly” quienes solicitaron el diseño del acueducto para la vereda ya que las

condiciones del acueducto actual no son suficientes para abastecer la demanda de la

población.

4.1 ESTUDIO HIDROCLIMATICO

El clima es el conjunto de fenómenos atmosféricos que caracterizan el ambiente de una

determinada región, el cual se determina por el análisis espacio tiempo de los elementos

que lo definen y los factores que lo afectan.

En este numeral se analizan los elementos climáticos de la zona como temperatura,

precipitación, humedad relativa del aire, y evaporación; los dos primeros son los más

importantes por cuanto permiten definir, clasificar y zonificar el clima de una región

dada, en tanto que los otros se presentan como atributos caracterizadores de las unidades

ya definidas.

La información que se presenta a continuación corresponde a datos tomados de la

estación meteorológica La Mesa (código 2120639) ubicada a 4°38’ latitud norte y

74°26’ longitud oeste a 1300 m.s.n.m. que es la más cercana a la vereda.


38

4.1.1 Temperatura

Los valores de la temperatura para un periodo de 10 años son:9

• Temperatura media anual: 21.9°C

• Temperatura máxima anual: 23.7°C

• Temperatura mínima anual: 20.8°C

La Figura 3. muestra la distribución de la temperatura media mensual, para el periodo

comprendido entre 1991-2000. El periodo de mayor temperatura es el comprendido

entre agosto y octubre, con temperatura máxima de 22.8°C en el mes de septiembre, el

periodo de menor temperatura es de marzo a junio con temperatura de 21.3°C en el mes

de noviembre.

Figura 3. Distribución de la Temperatura Media Mensual (°C)

2 0

2 1

2 2

2 3

Enero

Febrer

oMarz

oAbri

lMay

oJu

nio Julio

Agosto

Septie

mbre

Octubre

Noviem

bre

Diciem

bre

M e s e s

Tem

pera

tura

°C

T e m p e ra tu ra (°C ) M M A (M e d ia M u ltia n u a l °C )

4.1.2 Precipitación

Los valores de precipitación total para un periodo de 16 años son:10

• Precipitación media anual: 1213 mm

• Precipitación máxima anual: 1834 mm

9 CAR. Temperatura media mensual. Estación La Mesa. 1991-2000. 10 CAR. Precipitaciones Totales Mensuales. Estación La Mesa. 1986-2001.


39

• Precipitación mínima anual: 334.7 mm

Como se puede observar en la Figura 4. la estación La Mesa presenta un régimen de

lluvias bimodal. La distribución de la precipitación se caracteriza por tener dos épocas

lluviosas en los meses de febrero a mayo y septiembre a noviembre donde se

alcanzaron valores de 147 mm y 189 mm respectivamente y dos épocas de menor lluvia

en los meses de diciembre a enero y junio a agosto con precipitación de 100 mm y

60mm respectivamente.

Figura 4. Distribución de la Precipitación Total Mensual (mm)

0

40

80

120

160

200

Enero

Febrer

oMarz

oAbri

lMay

oJu

nio Julio

Agosto

Septie

mbre

Octubre

Noviem

bre

Diciem

bre

Meses

Prec

ipita

ción

(mm

)

Precipitacion (mm) MMA (Media Multianual mm)

4.1.3 Evaporación

Los valores de evaporación total para un periodo de 12 años son:

• Evaporación media anual: 853.7mm

• Evaporación máxima anual: 1144 mm

• Evaporación mínima anual: 286 mm

La Figura 5. presenta la distribución de la evaporación total mensual para el periodo

comprendido entre 1986 – 1997. Como se puede ver en el mes de agosto la evaporación

alcanza un promedio de 91.5 mm y en el mes de abril un promedio de 66.4 mm.


40

Figura 5. Distribución de la Evaporación Total Mensual (mm)

50

60

70

80

90

100

Enero

Febrer

oMarz

oAbri

lMay

oJu

nio Julio

Agosto

Septie

mbre

Octubre

Noviem

bre

Diciem

bre

Meses

Evap

orac

ión

(mm

)

Evaporación (mm) MMA (Media Multianual mm)

En la Figura 6. se comparan los valores de precipitación total mensual y evaporación

total mensual y se puede observar que en el periodo de junio–agosto que corresponden a

los meses de menor régimen de lluvias la evaporación supera la precipitación, por lo

tanto se considera que hay un déficit de agua para este periodo.

Figura 6. Comparación entre Precipitación y Evaporación Total Mensual

0

40

80

120

160

200

Enero

Febrer

oMarz

oAbri

lMay

oJu

nio Julio

Agosto

Septie

mbre

Octubre

Noviem

bre

Diciembre

Meses

(mm

)

Precipitación (mm) Evaporación (mm)


41

4.1.4 Humedad Relativa

Para el análisis de la Humedad Relativa se emplearon datos medios mensuales para un

periodo de 10 años así:11

• Humedad relativa media anual: 72.4%

• Humedad relativ máxima anual: 82.3%

• Humedad relativa mínima anual: 64.0%

En la Figura 7. se observa la distribución de la humedad relativa empleando la datos

medios mensuales para el periodo comprendido entre 1991-2000.

La humedad relativa depende de la precipitación y de la temperatura del aire, por lo que

en los meses de mayor precipitación y menor temperatura, se alcanza la máxima

humedad relativa, este fenómeno se presenta en los meses de febrero a mayo y de

octubre a diciembre con valores que alcanzan el 79%.

Figura 7. Distribución de Humedad Relativa Media Mensual (%)

40

50

60

70

80

Enero

Febrer

oMarz

oAbri

lMay

oJu

nio Julio

Agosto

Septie

mbre

Octubre

Noviem

bre

Diciembre

Meses

Hum

edad

Rel

ativ

a (%

)

Humedad Relativa (%) MMA (Media Multianual %)

11 CAR. Humedad Relativa Media Mensual. Estación La Mesa. 1991-2000.


42

4.2 INFRAESTRUCTURA DEL ACUEDUCTO ACTUAL

El acueducto actual tiene dos fuentes de captación, la más importante es la quebrada

Melquisebec que atraviesa la vereda y es afluente del río Apulo, la otra fuente de

captación es un nacedero que se denomina El Nogal, al cual le llega agua de otros

nacederos que se encuentran en una cota superior.

El sistema de abastecimiento actual consta de bocatoma, red de aducción, desarenador,

red de conducción, tanque de almacenamiento y red de distribución; la infraestructura

actual presenta deterioro debido a la falta de mantenimiento en algunos de los

componentes y al tiempo de servicio que es superior a 25 años lo que ocasiona

problemas en la prestación eficiente y continua del servicio. El sistema actual no tiene

establecido ningún tipo de tratamiento.

La bocatoma de la quebrada Melquisebec se encuentra dentro del predio denominado

Los Cedros, este predio se caracteriza por tener una topografía inclinada con pendientes

que oscilan entre el 25% y el 50% aproximadamente, es montañoso en su gran mayoría

y se encuentra a una altura de 2050 m.s.n.m, La bocatoma del Nogal está ubicada

dentro de la finca El Nogal que presenta topografía similar a la anterior pero a una altura

de 1860 m.s.n.m. Ambos terrenos presentan explotación ganadera, cría y engorde de

ganado bovino.

4.2.1 Bocatomas

• Bocatoma Nacedero El Nogal

La estructura corresponde a una bocatoma de fondo, colocada en la parte superior de

una presa que está ubicada en sentido normal a la corriente, tiene una rejilla de 0.49m

de largo por 0.24m de ancho, constituida por 23 varillas de ½ pulgada de diámetro. En

la Fotografía 1. se puede apreciar la rejilla y parte de la bocatoma ésta consta de:


43

- Presa: Su cota superior está al mismo nivel de la cota del río. Construida en

concreto ciclópeo, dentro de ella se encuentra el canal de aducción.

- Solados: Ubicados aguas arriba y aguas debajo de la presa, tienen por objeto

protegerla de la erosión. Está construida en concreto.

- Muros laterales: Encauzan el agua hacia la rejilla sobre el canal de aducción que se

encuentra dentro de la presa.

- Canal de aducción: Recibe el agua a través de la rejilla y entrega el agua captada a

la cámara de recolección. Tiene una pendiente aproximada del 2% con el fin de

dar velocidad mínima adecuada y para realizar las labores de mantenimiento.

- Cámara de recolección: Es rectangular, con muros en concreto reforzado cuyo

espesor es de 15cm y su altura igual a la de los muros laterales. En su interior se

encuentra un vertedero de excesos que entrega el agua a una tubería que la regresa

al cauce.

Fotografía 1. Bocatoma y rejilla nacedero El Nogal

De la bocatoma parte una tubería de PVC de 2” de diámetro que conduce el agua hacia

el desarenador.


44

• Bocatoma Quebrada Melquisebec

La bocatoma es de fondo con una rejilla de 0.45m por 0.20m de ancho, constituida por

22 varillas de ½ pulgada de diámetro. La bocatoma esta constituida por una estructura

en concreto reforzado que almacena el agua que llega de cotas superiores conducida

por dos tuberías de PVC de 2” de diámetro cada una. En la Fotografía 2. se puede

apreciar el movimiento del agua en el sitio donde llegan las tuberías de PVC, la

estructura de concreto que almacena el agua y la polisombra, que como parte del

mantenimiento de la bocatoma se instalo para evitar que las hojas de los árboles cayeran

al espejo de agua y por lo tanto a la rejilla. La estructura de concreto vista en planta

tiene forma trapezoidal y la rejilla esta dispuesta en uno de sus lados .

Fotografía 2. Estructura de almacenamiento de la Bocatoma de la Quebrada Melquisebec

En la Fotografía 3. se muestra la rejilla, el vertedero trapezoidal y la cámara de

recolección.

TUBERÍAS DE PVC 2”

ESTRUCTURA DE

CONCRETO

POLISOMBRA

REJILLA


45

Fotografía 3. Rejilla, vertedero y cámara de recolección de la Quebrada Melquisebec

4.2.2 Aducción

• Nacedero El Nogal

El agua pasa de la bocatoma a la cámara de recolección y de aquí se conduce por tubería

de PVC de 2 ” hasta el desarenador que se encuentra a una distancia de 25 m con una

pendiente de 12%.

• Quebrada Melquisebec

La quebrada Melquisebec no cuenta con desarenador por lo tanto el agua es conducida

por tubería de PVC 2” desde la bocatoma hasta el tanque de almacenamiento

Tanto la tubería aducción del Nogal como la de Mequisebec se encuentran

aparentemente en buenas condiciones ya que a la vista no presenta problemas de

deterioro. Cabe anotar que por el tiempo de servicio, se pueden presentar al interior de

CAMARA DE RECOLECCION


46

la tubería problemas de sedimentación y desgaste, por lo tanto se recomienda

contemplar su reposición.

4.2.3 Desarenador

• Desarenador Nacedero El Nogal

El desarenador se encuentran a 25 m de la bocatoma y el agua que le llega no contiene

una cantidad apreciable de sedimentos de gran tamaño y la mayoría de partículas que

flotan en el agua son arenas finas que se logran sedimentar en un gran porcentaje,

excepto en épocas de invierno cuando el agua llega a la bocatoma con bastantes sólidos

suspendidos.

Es necesario realizar un una limpieza interna y externa para mejorar su apariencia y

evitar su deterioro.(fotografía 4)

Fotografía 4. Desarenador de Nacedero El Nogal

• Desarenador Quebrada Melquisebec

Actualmente el sistema de la quebrada Melquisebec no tiene desarenador, en el capitulo

siguiente se realizara el diseño hidráulico.


47

4.2.4 Red de conducción

• Tubería Nacedero El Nogal

La red de conducción corresponde al tramo desarenador – tanque de almacenamiento,

desde el desarenador sale una tubería de PVC de 2” de diámetro que tiene una longitud

de 2300m aproximadamente. En su recorrido se encuentran una cámara de quiebre en la

abscisa 1100, que disminuye la presión en la tubería.

• Tubería Quebrada Melquisebec

La tubería, bocatoma – tanque de almacenamiento es de PVC de 2” de diámetro con

longitud de 2450m aproximadamente con una cámara de quiebre en la abscisa 1300.

4.2.5 Tanque de almacenamiento

Al tanque de almacenamiento le llega el agua proveniente de la Quebrada Melquisebec

y del Nacedero el Nogal. Está construido en concreto reforzado, sus dimensiones son 5

m de largo, 5 m de ancho y 1.2 m de alto, tiene capacidad de 25 m3. En la Fotografía 5.

se presenta las tuberías que llegan al tanque de almacenamiento y las fisuras en el

concreto que provocan fugas de agua e inestabilidad de la estructura el tiempo de

construido supera los 25 años.

Fotografía 5, Tanque de Almacenamiento

Tuberías de llegada

Fisuras


48

4.2.6 Red de distribución

Del tanque de almacenamiento salen dos tuberías de PVC, una de 2” de diámetro con

1410 m de longitud y otra de 1 ½” de diámetro con 1695 m de longitud. La red se

encuentra en buenas condiciones, con excepción de dos sitios en los que se encontraron

fugas de agua por cortes hechos en la tubería.

De la red de distribución se conecta la acometida domiciliaria en tubería de ½” de

diámetro en PVC, cada acometida cuenta con un contador volumétrico (Fotografía 6.) y

se paga $5500 pesos por 40 m3. Actualmente existen 150 usuarios.

Fotografía 6. Contador Volumétrico Domiciliario


49

5 DISEÑO DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO

Para desarrollar el diseño del sistema de abastecimiento de agua potable para la vereda

Anatoli se seguirán los procedimientos establecidos en el Reglamento Técnico del

Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico (RAS-2000) que se relacionan a

continuación.

5.1 PROYECCIÓN DE LA POBLACIÓN

Para realizar la proyección de la población futura de la vereda Anatoli, se estimaran por

tres métodos (Método Aritmético, Método Geométrico y Método De Wappaus) la

población del municipio y luego utilizando las mismas tendencias de crecimiento y los

datos de la población de la vereda en el año 2003, se realiza el calculo de la población

futura para 15 y 20 años.

En la Tabla 11. se presentan los datos censales obtenidos por el DANE para el

municipio de La Mesa.

Tabla 11. Datos de población para el municipio de La Mesa12

POBLACIÓN AÑO TOTAL URBANA RURAL

1973 14794 6199 8595 1985 17718 6341 11377 1993 19136 8267 10869

12 Censo de Población. DANE. Bogotá Colombia.


50

La proyección de la población se realizara por los métodos Aritmético, Geométrico y

Wappaus;

5.1.1 Método Aritmético

El Método Aritmético supone un crecimiento vegetativo balanceado por la mortalidad y

la emigración. La ecuación para calcular la población proyectada es la siguiente:

( )ucfciuc

ciucucf TT

TTPPPP −×

−−

+=

Donde, Pf es la población (hab) correspondiente al año para el que se quiere proyectar

la población, Puc es la población (hab) correspondiente al último año censado con

información, Pci es la población (hab) correspondiente al censo inicial con información,

Tuc es el año correspondiente al último año censado con información, Tci es el año

correspondiente al censo inicial con información y Tf es el año al cual se quiere

proyectar la información.

5.1.2 Método Geométrico

Es útil en poblaciones que muestren una importante actividad económica, que genera un

apreciable desarrollo y que poseen importantes áreas de expansión las cuales pueden ser

dotadas de servicios públicos sin mayores dificultades. La ecuación que se emplea es:

( ) ucf TTucf rPP −+= 1

Donde r es la tasa de crecimiento anual en forma decimal y las demás variables se

definen igual que para el método anterior. La tasa de crecimiento anual se calcula de la

siguiente manera:

( )1

1

−

=

− ciuc TT

ci

uc

PPr

5.1.3 Método Wappaus

La ecuación que se emplea para el cálculo de la proyección de población es la siguiente:


51

))(*200())(*200(

*cif

cifcif TTi

TTipp

−−

−+=

donde la tasa de crecimiento en porcentaje se calcula de acuerdo con el crecimiento de

la población censada y se obtiene de la siguiente expresión:

))(()(*200

ciucciuc

ciuc

ppTTpp

i+−

−=

5.1.4 Resultados

Los resultados obtenidos para la proyección de la población total del Municipio de La

Mesa por los tres métodos se muestran en la Tabla 12.

Para este diseño se tendrá en cuenta la población proyecta en 15 años (2018) y la

población proyectada en 20 años (2023).


52

Tabla 12. Proyección de Población del Municipio de La Mesa por tres métodos

POBLACIÓN TOTAL AÑO METODO

ARITMETICO

METODO

GEOMETRICO

METODO DE

WAPPAUS

2003 21307 21764 21825 2004 21524 22046 22117 2005 21741 22331 22414 2006 21958 22620 22716 2007 22175 22913 23023 2008 22393 23210 23335 2009 22610 23511 23652 2010 22827 23815 23974 2011 23044 24123 24302 2012 23261 24436 24636 2013 23478 24752 24975 2014 23695 25073 25320 2015 23912 25398 25671 2016 24129 25727 26028 2017 24346 26060 26392 2018 24564 26397 26762 2019 24781 26739 27139 2020 24998 27085 27523 2021 25215 27436 27914 2022 25432 27791 28312 2023 25649 28151 28718

5.1.5 Registros poblacionales Acuanatoli

Con la información suministrada por la Asociación de usuarios del acueducto de Anatoli

“Acuanatoli”, (Anexo 1), se determino que la población de la vereda que se abastece

del acueducto es de 438 habitantes en el año 2003

5.1.6 Comparación de los diferentes modelos de crecimiento de población

Al aplicar cada uno de los métodos de calculo de población para el municipio de La

Mesa y luego utilizando las mismas tendencias se obtiene el calculo de la población

futura en la vereda o zona de estudio, como se muestra a continuación.

• Método Aritmético:


53

( ) teshabiPf tan213071993200319731993147941913619136 =−×

−−

+= Población en el 2003

( ) teshabiPf tan245641993201819731993147941913619136 =−×

−−

+= Población en el 2018

De acuerdo con los datos suministrados por la Asociación de Usuarios, la población

actual que se abastece es de 438 habitantes lo cual equivale al 2.055% de la población

total del municipio de La Mesa. Como el método aritmético tiene una tendencia lineal

se hace una relación directa entre la población en el 2018 con el porcentaje de población

de la vereda y se obtiene que la población futura será de 505 habitantes.

• Método Geométrico:

( )01295.01

1479419136 17931993

1

=−

=

−r

( ) teshabiPf tan2639701295.0119136 19932018 =+= − Población en el 2018

Empleando la misma tasa de crecimiento para la población de la vereda se obtiene lo

siguiente:

( ) teshabiPf tan53101295.01438 20032018 =+= −

Para el año 2018 la población de la vereda será de 531 habitantes

• Método Wappaus:

28.1)1479419136)(19731993(

)1479419136(*200≈

+−−

=i


54

teshabip f tan26762))19732018(*28.1200())19732018(*28.1200(*14794 =

−−−+

=

Para la vereda se toma el mismo crecimiento (i) y se hace la proyección así:

teshabip f tan531))20032018(*28.1200())20032018(*28.1200(*438 =

−−−+

=

De acuerdo con los datos anteriores, por el método geométrico y de Wappaus la

población es de 531 habitantes, sin tener en cuenta población flotante y población

escolar.

Según el RAS numeral B.2.3.6. para uso escolar, la determinación del consumo esta

sujeto al número de personas que no estén incluidas dentro del calculo de la población.

En este diseño se realizara un balance entre la población flotante y la población escolar,

teniendo en cuenta que la población flotante complementa en tiempo la población

escolar durante el transcurso del año.

Por lo tanto se hará un ajuste del 25% (133 habitantes), que suplirá las necesidades

hídricas en los periodos vacacionales y de uso escolar; como población futura al final

del periodo de diseño se tienen 664 habitantes.

5.2 DEFINICIÓN DEL NIVEL DE COMPLEJIDAD

Según la resolución 1096 del 17 de Noviembre de 2.000, en la cual se adopta el

“Reglamento Técnico para el sector agua potable RAS 2000 “, la determinación del

nivel de complejidad del sistema, se realiza en función de la población y la capacidad

económica de los usuarios. Empleando la población futura calculada anteriormente y

teniendo en cuenta que la capacidad económica de los usuarios es baja, ya que la

mayoría de la población pertenece al estrato uno y dos y de acuerdo con la Tabla 2 el

nivel de complejidad para la vereda Anatoli es BAJO.


55

5.3 PERIODO DE DISEÑO

Para el nivel de complejidad bajo el periodo de diseño es de 15 Años para todos los

componentes del sistema de abastecimiento, con excepción del tanque de

almacenamiento que se diseña para 20 Años.

5.4 DOTACION NETA

Con los registros proporcionados por Acuanatoly de marzo a octubre de 2003, es

posible conocer el consumo promedio por habitante. Estos datos se aprecian en la

Tabla 13.

Tabla 13. Consumo promedio por habitante de marzo a octubre de 2003

PERIODOS Marzo -

Abril Mayo - Junio

Julio – Agosto

Septiembre - Octubre

Consumo registrado (lt/hab-día)

357 396 381

327

El consumo por persona excede al consumo máximo especificado en la Norma

RAS-2000 (150lt/hab-día), lo que aparentemente indica que el agua proveniente del

acueducto están siendo empleada para riego de cultivos, para consumo de animales y en

general no se le está dando el uso adecuado al agua. Se sugiere que el acueducto realice

campañas de concientización sobre el uso adecuado del agua y posteriores inspecciones

para garantizar que el recurso hídrico que se entrega se emplee exclusivamente para

consumo humano.

Para el diseño, la dotación neta se adoptara de acuerdo al nivel de complejidad del

sistema y sus valores mínimos y máximos se establecen de acuerdo a la Tabla 3, en este

caso para nivel de complejidad bajo, la dotación neta mínima es de 100 l/hab-día y la


56

dotación neta máxima es de 150 l/hab-día, para la vereda Anatoli se tomara el valor

máximo de 150 l/hab-día por ser clima templado.

5.5 PERDIDAS

En la actualidad no se tienen registros sobre perdidas de agua en el sistema de

acueducto, por lo tanto se adoptara el máximo permitido en el RAS-2000 que está dado

de acuerdo con el nivel de complejidad del sistema; este valor es de 40% para el nivel

de complejidad bajo, entre pérdidas técnicas y conducción.

5.6 DOTACION BRUTA

La dotación bruta se establece según la siguiente ecuación:

pdd neta

bruta %1−=

díahabLdbruta −=

−= 250

4.01150

Donde:

%p es el porcentaje de perdidas técnicas

5.7 DEMANDA

5.7.1 Caudal medio diario

El caudal medio diario, Qmd, es el caudal medio calculado para la población

proyectada. Teniendo en cuenta la dotación bruta asignada. Corresponde al promedio

de los consumos diarios en un periodo de un año y puede calcularse mediante la

siguiente ecuación.


57

sLQmd

dPQmd bruta

/92.186400

250*66486400*

==

=

5.7.2 Caudal máximo diario

El caudal máximo diario, QMD, corresponde al consumo máximo registrado durante 24

horas durante un período de un año. Se calcula multiplicando el caudal medio diario

por el coeficiente de consumo máximo diario, k1 que para nivel de complejidad bajo es

de 1.3 según la Norma RAS.

QmdkQMD *1=

sLQMD /50.292.1*3.1 ==

5.7.3 Caudal máximo horario

El caudal máximo horario, QMH, corresponde al consumo máximo registrado durante

una hora en un período de un año sin tener en cuenta el caudal de incendio. Se calcula

como el caudal máximo diario multiplicado por el coeficiente de consumo máximo

horario, k2, para nivel de complejidad bajo es de 1.6.

QMDkQMH *2=

sLQMH /00.450.2*6.1 ==

5.8 ANÁLISIS DE LA CAPACIDAD HIDRÁULICA DEL SISTEMA

Como el acueducto se abastece de dos fuentes (Nacedero El Nogal y Quebrada

Melquisebec) el porcentaje del caudal aportado por cada una al sistema se estima

teniendo en cuenta las características de las fuentes como:

La quebrada Melquisebec presenta un menor caudal que el nacedero El Nogal aunque

está más cerca del tanque de almacenamiento.


58

El nacedero el Nogal aunque se encuentra más distante del tanque de almacenamiento

presenta una mayor área de captación de escorrentía que la hacen registrar una mayor

capacidad de aporte.

Originalmente el acueducto se abastecía de la quebrada Melquisebec pero por aumento

en la demanda se hizo necesario ampliar la captación con el nacedero El Nogal.

Debido a las variaciones en los caudales de las fuentes de abastecimiento, se tomara

como porcentaje de aporte para cada una de las fuentes un 60% del caudal de diseño a

fin de garantizar que en época de verano no existan inconvenientes por la variación en

los caudales.

5.8.1 Bocatoma

Para determinar la capacidad hidráulica del sistema se emplearan las siguientes

ecuaciones, en la Tabla 14. se resumen los resultados.

• Capacidad de diseño

LBQQ mín *1 =

Donde:

Q1 = Caudal captado en condiciones más desfavorables del río (m3/s)

Qmín = Caudal mínimo en el río (m3/s)

B = Ancho de la rejilla (m)

L = Ancho del río (m)

• Calculo del caudal captado


59

La disposición de la rejilla es de forma horizontal, esto hace que el flujo a través de ésta

sea vertical. El cálculo se hará considerando el comportamiento de la captación como

un vertedero de cresta ancha. Partiendo de esta premisa se tiene que:13 5.1

1 ** EBkQ =

Donde:

k = Constante (1.56)

E = Energía específica (m)

5.11

1

*

=

BKQ

E

• Longitud requerida de la rejilla

EgBceQ

Lr **2**1=

Donde:

Lr = Longitud de la rejilla (m)

e = Relación entre el área de abertura y el área total de la rejilla

c = Coeficiente de descarga a través de las aberturas (0.5)

baae+

=

a = Separación entre barras (m)

b = Diámetro de las barras (m)

Tabla 14. Resultados del calculo de la capacidad hidráulica de las bocatomas actuales

PARAMETROS UNIDADES MELQUISEBEC NOGAL Qmin (m³/s) 0,004 0,0075

B (m) 0,45 0,49 L (m) 0,6 0.8 A (m) 0,008 0,008

13 CHOW, Ven Te. Hidráulica de Canales Abiertos. Bogotá, 1995, 667 p. McGRAW-HILL

INTERAMERICANA S.A.


60

B (m) 0,013 0,013 Q1 Caudal captado

en condiciones más desfavorables

(m³/s) 0,003 0,004

E (m) 0,026 0,032 E 0,389 0,389 Lr (m) 0,048 0,057

Según el RAS – 2000, Artículo B.4.4.10, el caudal de diseño debe ser

QMDQ *3=

sLQ 5.750.2*3 ==

Con el procedimiento anterior se determina que las bocatomas deben captar como

mínimo 7.5 l/s y con el análisis de la capacidad hidráulica se determino que entre las

dos bocatomas el caudal captado en las condiciones más desfavorables es de 7.0 l/s,

como se puede ver existe una diferencia de 0.5 l/s que no justifica la construcción de

una nueva bocatoma.

5.8.2 Aducción y Conducción

El cálculo hidráulico de tuberías a presión se realizan mediante la fórmula de Hazen –

Williams con la que se calcula el caudal que transporta la tubería. Esta fórmula es

confiable para cualquier material entre 0.05 m y 3.50 m de diámetro. El caudal

obtenido empleando este procedimiento es el caudal máximo que puede ser transportado

por la tubería.

( ) ( ) ( ) 54.063.2 ***2785.0 JDCQ =

en donde:

Q = Caudal (m3/s)

D = Diámetro interno de la tubería

J = Pérdida de carga unitaria (m/m de conducción)

C = Coeficiente de rugosidad de Hazen – Williams

Para PVC C = 150


61

5.8.2.1 Tramo Bocatoma – Desarenador

• Tubería El Nogal

Cota bocatoma: 1860 m .

Cota desarenador: 1856.70 m

∆H = 1860 – 1856.70 = 3.30 m

Diámetro = 2”

C = 150 ( PVC )

L = 25m

( ) ( ) ( )

( ) ( )

sLQ

Q

JDCQ

53.5

2530.3*0508.0*150*2785.0

***2785.054.0

63.2

54.063.2

=

=

=

• Tubería Melquisebec

Esta red no tiene desarenador, por lo tanto el caudal que se determinara es el

correspondiente a la bocatoma - tanque de almacenamiento.

Cota bocatoma: 2058m .

Cota Tanque de almacenamiento: 1736m

∆H = 2058– 1736 = 322m

Diámetro = 2”

C = 150 ( PVC )

L = 2454m

( ) ( ) ( )

( ) ( )

sLQ

Q

JDCQ

51.5

2454322*0508.0*150*2785.0

***2785.054.0

63.2

54.063.2

=

=

=


62

5.8.2.2 Tramo Desarenador – Tanque de almacenamiento

• Tubería El Nogal

Cota salida desarenador: 1856.70 m.

Cota del Tanque de Almacenamiento: 1736 m

∆H = 120.7m

C = 150 PVC

L = 2290 m

Diámetro = 2”

RDE = 21

0479.010.1*2290

00.173670.185621=

−=

−=

LNNJ

( ) ( ) ( )( ) ( ) ( )

sLQ

Q

JDCQ

24.3

049.0*0508.0*150*2785.0

***2785.054.063.2

54.063.2

=

=

=

Se muestra con lo anterior, que para condiciones de linealidad en el terreno, las tuberías

instaladas estarían en capacidad de conducir el caudal necesario para la operabilidad del

sistema. Debido a que la tubería sigue el contorno del terreno (perfil topográfico), se

pueden presentar variaciones con respecto a la línea piezométrica, que originarían

presiones negativas (Figura 8), para saber el comportamiento de la presión se analizara

la tubería en tramos de 100m.


63

Figura 8. Tubería Bajo Presión Negativa

A

B

Plano Piezométrico Estático

Línea Piezométrica

Presión Negativa

Lámina de Agua

5.8.3 Desarenador

El desarenador existente es de tipo convencional y se hará el chequeo correspondiente

para comprobar si es adecuado para las condiciones de trabajo requeridas por el sistema.

• Desarenador El Nogal

La capacidad hidráulica del desarenador debe ser el caudal máximo diario,14 en este

caso es de 1.5 LPS que corresponde al 60% del QMD de acuerdo con la

proporcionalidad de los caudales para cada fuente establecida anteriormente.

Para la evaluación hidráulica se emplea el parámetro de la Norma RAS – 2000 Articulo

B.4.4.5, que dice que se debe sedimentar el 87.5% de las partículas de tamaño 0.05 mm.

Los resultados se presentan en la Tabla 16.

• Velocidad de sedimentación (V)


64

Se determina con la ecuación de Stokes.15

( )ν

2*'*18

dffgV −=

Donde:

T: 15 °C

V: Velocidad de sedimentación

ν: Viscosidad cinemática (cm2/s)

d: Diámetro de la partícula (0.005 cm )

g: Gravedad, 981cm/s2

f’: Peso específico de las partículas (gr/cm³)

f: Peso específico del fluido (1.0 gr/cm³)

La viscosidad del agua a cualquier temperatura se puede calcular con base en la

viscosidad del agua a temperatura de 10°C mediante la expresión:

scmvCT

vv

C

CCT

/²0131.03.23

3.33*

10

10

=+°

=

°

°°

• Tiempo de Sedimentación (t)

Vht =

Donde:

h= Altura del desarenador

t= Tiempo de sedimentación

V= Velocidad de sedimentación

14 RAS – 2000. Artículo B.4.4.6.2 15 CORCHO R, Freddy. Acueductos teoría y diseño. Univeridad de Medellín. Medellín. 1993.


65

• Volumen del desarenador (∀)

Ash *=∀

Donde:

∀= Volumen del desarenador

h= Altura del desarenador

As= Área superficial

• Área superficial mínima

[ ][ ]smV

smQAsmín diseño

//³

=

• Área transversal del desarenador

profundoanchoAt *=

• Velocidad horizontal para el caudal de diseño

t

diseñoh A

QV =

la velocidad horizontal debe ser menor a 0.2 m/s (RAS-2000, Artículo B.4.4.6).

• Periodo de retención hidráulico

De la Tabla 15. se obtiene que para n=1 y porcentaje de remoción de 87.5% la relación

Vs/Vo es igual a 7

7==tVo

Vs θ

Donde:

Vs = Velocidad de sedimentación efectiva

Vo = Velocidad de sedimentación teórica = Q/A


66

θ = Periodo de retención hidráulico

t= Tiempo de sedimentación

t*7=θ

Tabla 15. Número de Hazen (Vs/Vo)

Remoción (%) CONDICIONES 87.5 80 75 70 65 60 55 50

n = 1 7.00 4.00 3.00 2.30 1.80 1.50 1.30 1.00 n = 3 2.75 1.66 0.76 n = 4 2.37 1.52 0.73

Máximo teórico 0.88 0.75 0.50 Fuente: CORCHO, Freddy. Acueductos teoría y diseños

• Volumen del desarenador requerido

V= θ *Q

Tabla 16. Resultados del Cálculo de la Capacidad Hidráulica del Desarenador El Nogal

PAPAMETROS UNID VALOR

T= Temperatura °C 15V= velocidad de sedimentación cm/s 0.197T= Tiempo de sedimentación s 557.26∀= Volumen del desarenador m³ 6.468As= Área superficial actual m² 5.880Asmin= Área superficial mínima m² 0.760At= Área transversal del desarenador m² 1.705Vh = velocidad horizontal para el caudal de diseño m/s 0.001θ = Periodo de retención hidráulico 1.083 V= Volumen del desarenador requerido m³ 5.85

Como se puede ver en la Tabla 16, el desarenador actual funciona correctamente, ya

que el área superficial y el volumen están por encima de los valores mínimos y la

velocidad horizontal es menor a 0.2 m/s (parámetro). Se recomienda realizar un


67

mantenimiento para mejorar las condiciones físicas tanto internas como externas y de

esta forma prolongar el tiempo de servicio de esta estructura.

5.8.4 Tanque de Almacenamiento

Como se dijo anteriormente el tanque de almacenamiento presenta fisuras en el concreto

que provocan fugas de agua e inestabilidad de la estructura, por lo tanto no se realizara

el calculo de la capacidad de regulación y se recomienda la construcción de un nuevo

tanque que tenga las dimensiones necesarias para los caudales calculados.


El sistema de abastecimiento actual tiene dos redes de distribución una de 2” de

diámetro y otra de 1 ½ “ de diámetro, no se realizara el calculo hidráulico del las redes

actuales sino se planteara el diseño final teniendo en cuenta que estas redes ya tienen

bastante tiempo de uso y sus condiciones de funcionamiento interno pueden estar

alteradas por la modificación el coeficiente de rugosidad.

5.9 CALIDAD Y CONTINUIDAD DEL SERVICIO

Para determinar si las fuentes que se están usando en la actualidad son apropiadas en

cuanto a calidad, se realizo un muestreo y análisis en cada una de ellas con el fin de

conocer las características físicas, químicas y bacteriológicas.

El muestreo y el posterior análisis de las fuentes se realizo de acuerdo a las Normas

NTC-ISO 5667-6, con el fin de caracterizar el agua y poder identificar el tipo de

tratamiento necesario, adicionalmente se verifico que las fuentes cumplieran con los

artículos 7, 8, 36 y 37 del Decreto 475 1988.

El servicio de acueducto, se presta con normalidad, sin embargo la calidad de agua

distribuida no es la mejor, ya que no existe planta de tratamiento y la red de la quebrada


68

Melquisebec no tiene desarenador, por lo tanto el agua llega con todos los sólidos al

tanque de almacenamiento y de allí al consumidor final, adicionalmente el

mantenimiento del tanque de almacenamiento es deficiente ya que se hace una sola vez

al año.

La administración del acueducto no cuenta con registros de análisis de calidad de agua,

por lo tanto el 19 de septiembre de 2003 se realizo el análisis físico – químico y

bacteriológico de las dos fuentes superficiales (El Nogal y Melquisebec), esto se hizo en

el laboratorio encargado de realizar los análisis del acueducto de La Mesa. En la

Tabla 17. se presentan los resultados obtenidos y se comparan con los valores

determinados como norma según el decreto 475 de 1988 (Normas técnicas de calidad de

agua potable). En el Anexo 2. se presenta el reporte de resultados del análisis de

calidad de agua de cada una de las fuentes.


69

Tabla 17. Resultados obtenidos del estudio físico, químico y bacteriológico

FUENTES PARÁMETROS SEPTIEMBRE

19 2003 EL NOGAL

SEPTIEMBRE 19 2003

MELQUISEBEC

AGUA POTABLE16

*AGUA SEGURA17

ESTUDIO FÍSICO Turbiedad (UNT) 6.0 9.0 < 5.0 < 5.0

Color Verdadero (UPC) 15 20 < 15 < 25 PH 7.3 7.3 6.5 – 9.0 6.5 – 9.0

Conductividad Especifica (µmhos/cm) 112 110 50 - 1000 < 1500

Sólidos Totales 100 150 < 500 < 1000 Sólidos Flotantes Presentes Presentes Alcalinidad Total

CaCO3 (mg/l) 26 25 100 120

ESTUDIO QUÍMICO Nitritos N (mg/l) 0.1 0.1 0.1 1.0

Dureza total (mg/l) 53 63 < 500 < 500 Fosfatos PO4 (mg/l) 0.56 0.47 Cloruros Cl (mg/l) 45 38 250 300

Sulfatos SO4 9.67 11.9 250 2350 Hierro Total Fe+++

(mg/l) 0.2 0.3 < 0.3 < 0.3

ESTUDIO BACTERIOLÓGICO Coliformes Totales

(UFC/100 cm³) 100 200 < 100 <100

Echerichia coli (UFC/100 cm³) 0 300 0 0

Mesofilos Aerobios 350 500 * Agua segura es aquella que sin cumplir algunas de las normas de potabilidad definidas en el decreto 475, puede ser consumida sin riesgo para la salud humana. De acuerdo con la comparación realizada en la Tabla 17. el valor de turbiedad para las

dos fuentes supera el limite permisible y teniendo en cuenta que la turbidez, es la

16 Artículos 7 y 8. Capitulo III. Decreto 475 de Marzo 10 de 1998. En: Centro Nacional de Aguas – CENAGUA – Modulo de operación y mantenimiento de plantas de tratamiento. Bogotá D.C. 17 Artículos 36 y 37. Capitulo IV. Decreto 475 de Marzo 10 de 1998. En: Centro Nacional de Aguas – CENAGUA – Modulo de operación y mantenimiento de plantas de tratamiento. Bogotá D.C.


70

reducción de su transparencia ocasionada por el material particulado en suspensión, que

puede estar constituido por arcillas, limos o material orgánico finamente dividido, que

se mantiene en suspensión por su naturaleza coloidal o por la turbulencia que genera el

movimiento,18 se puede concluir que el agua esta llegando con una apariencia poco

agradable al consumidor.

En la Quebrada Melquisebec el valor de color verdadero es superior al límite para agua

potable, teniendo en cuenta que el color verdadero esta asociado con sustancias en

solución se deben realizar acciones como la construcción del desarenador para reducir

este parámetro y mejorar el aspecto del agua.

En cuanto a los parámetros del estudio bacteriológico, las dos fuentes presentan

Coliformes totales por encima de los límites permitidos y en la Quebrada Melquisebec

existe un valor de 300 UFC/100 cm³ que puede ocasionar enfermedades diarreicas si no

se trata el agua correctamente.

El área donde se encuentra en sitio de captación de la quebrada Melquisebec es de la

Asociación de Usuarios del Acueducto, pero aguas arriba existe una zona ganadera y

áreas de pastoreo. La posible fuente de contaminación es el arrastre de materia orgánica

originada por los excrementos del ganado.

Con los resultados encontrados en el análisis físico – químico y bacteriológico se

comprueba que la población está consumiendo agua en condiciones inadecuadas, por lo

tanto es necesario instalar la planta de tratamiento de agua potable (PTAP) y mejorar la

tubería de aducción, el desarenador y el tanque de almacenamiento.

18 CARDENAS, L. Jorge. Manual de Calidad de Aguas del Laboratorio Ambiental de la Universidad

Distrital. Universidad Distrital Francisco José de Caldas. Bogotá D.C. 2001.


71

5.10 COBERTURA DE MACRO Y MICROMEDIDORES

El sistema de acueducto no cuenta con macromedidores ni de presión, ni de caudal, por

lo tanto es necesario su instalación en las redes de distribución. Las tuberías de las

acometidas domiciliarias son de PVC de ½ “ de diámetro y cuenta con un contador

volumétrico (micromedidor).

5.11 LABORES DE MANTENIMIENTO ACTUALES

Las labores de mantenimiento que se realizan actualmente son:

• Bocatomas: Una vez al mes el fontanero limpia las bocatomas ya que es bastante

frecuente que caigan hojas sobre la rejilla, por esta razón se instalo una polisombra

(ver Fotografía 7) sobre la bocatoma de la Quebrada Melquisebec, el lavado de esta

estructura se realiza cada seis meses.

Fotografía 7. Polisombra instalado sobre la bocatoma de la Quebrada Melquisebec

• Desarenador: la evacuación de lodos y el lavado del desarenador se realiza dos

veces al año, aunque en la época de la visita no se encontraba en buenas

condiciones debido a la cantidad de sólidos que tenia el agua.


72

• Tanque de almacenamiento: Al tanque de almacenamiento se le realiza una vez al

año el lavado de sus paredes.

• Tuberías: el mantenimiento de tuberías consiste exclusivamente en cambiar algunos

tramos debido a rupturas o cortes.

5.12 CAUDAL DISPONIBLE

El caudal disponible se evaluó para cada uno de los cauces de manera experimental a

través del método de flotador, que consiste en determinar el tiempo requerido por un

flotador en recorrer una distancia determinada, con estos datos se halla la velocidad y

con la sección transversal del cauce medida en varios puntos se determina el caudal de

la fuente.

El aforo de cada una de las fuentes se realizo en el mes de julio, por ser el mes de menos

precipitación y en el mes de noviembre porque de acuerdo con los datos de la estación

La Mesa es el mes de mayor intensidad de lluvias.

Época de verano

• El Nogal = 7.5 LPS

• Melquisebec = 4 LPS

Época de lluvias

• El Nogal = 100 LPS

• Melquisebec = 15 LPS


73

5.13 DISEÑO FINAL

5.13.1 Bocatomas

Según el análisis de la capacidad hidráulica de las bocatomas existentes (Nacedero El

Nogal y Quebrada Melquisebec) realizada en la Tabla 14, se determino que existe una

mínima diferencia entre el caudal de diseño (7.5 L/s) y el caudal captado en

condiciones más desfavorables (7.0 L/s); por ser esta diferencia solamente de 0.5 L/s se

determina que no es necesario construir nuevas bocatomas y se seguirá trabajando con

las bocatomas existentes, pero se plantearan más adelante algunas labores de

mantenimiento para preservar su vida útil.

5.13.2 Aducción

• Nacedero el Nogal

De acuerdo con las características de la tubería de aducción, no es necesario realizar

ninguna modificación a la existente ya que la actual está funcionando adecuadamente,

es un tramo corto (25m) y no hay cambios bruscos en la topografía que requieran la

instalación de válvulas de purga o ventosas

• Quebrada Melquisebec

Como actualmente no existe desarenador en la tubería proveniente de la Quebrada

Melquisebec, a continuación se mostrara el diseño de la tubería de aducción.

De acuerdo con la RAS – 2000 (B.6.4.2) el caudal de diseño para la tubería de aducción

es el caudal máximo diario (QMD). En este caso será de 1.5 LPS.

Lamina de agua en la caja de derivación =0.2m

Cota Batea a la salida de la bocatoma = 2057.8 m.s.n.m.

Cota Batea a la llegada del desarenador = 2054 m.s.n.m.

Tubería de PVC n = 0.009


74

Longitud de la conducción L = 50m

%6.7100*50

20548.2057=

−=S

8/3

2/1548.1

=

SnQD

8/3

2/1076.00015.0*009.0548.1

=D

"5.1038.0 ≈= mD

mD 0381.0"5.1 ==

Aplicando la ecuación para establecer las condiciones de flujo a tubo lleno

nSDQll

2/13/8 **312.0=

009.0076.0*0381.0*312.0

2/13/8

=Qll

smQll /³00157.0=

2*4*

DQll

AllQllVll

π==

smVll /38.10381.0*

4*00157.02 ==

π

95.000157.00015.0

==QllQ con este valor se encuentran las relaciones hidráulicas

033.1=VllVr

868.0=Dd

smVr /42.138.1*033.1 ==

md 03.00381.0*868.0 ==


75

Verificación de la cota a la salida de la bocatoma:

gVrd

*2*5.1

2

+

m19.081.9*2

42.1*5.103.02

=+

Este valor es aproximadamente igual a los 20cm adoptados inicialmente como lamina

de agua, por lo tanto se deja este diseño.

El caudal de exceso máximo previsto será de

QdiseñoQllQexceso −=

lLPSsmQexceso 07.0/³00007.0015.0.00157.0 ==−=

Las cotas y condiciones hidráulicas serán:

Cota batea a la salida de la bocatoma 2057.80

Cota clave a la salida de la bocatoma 2057.84

Cota batea a la llegada al desarenador 2054.00

Cota clave a la llegada al desarenador 2054.04

Cota de la lámina de agua a la llegada al desarenador 2054.03

5.13.3 Desarenador

El desarenador que se diseña a continuación es el correspondiente a la quebrada

Melquisebec.

• Condiciones de diseño del desarenador

Remoción de partículas de 0.05 mm de diámetro con un grado de remoción de 87.5%

De acuerdo con RAS 2000 ( B.4.4.6 ) El caudal de diseño es 1.5LPS

Temperatura T= 15°C

Viscosidad cinemática (cm2/s) ν = 0.0131 cm²/s

Grado del desarenador n=1 Deflectores deficientes o sin ellos

Relación Longitud:Ancho 3:1


76

Cota de la lamina a la entrada del desarenador 100 (arbitraria)

Diámetro de la partícula d = 0.005 cm

• Calculo de los parámetros de sedimentación

( )ν

2*'*18

dffgV −=

( ) scmV /199.00113.0

005.0*0.165.2*18981 2

=−

=

De la Tabla 14. se obtiene que para n=1 y porcentaje de remoción de 87.5% la relación

Vs/Vo es igual a 7

7==tVo

Vs θ

Suponiendo la profundidad útil de sedimentación H =1.5m el tiempo que tardaría la

partícula de 0.005cm en llegar al fondo seria de:

sVsHt 753

199.0150

===

El periodo de retención hidráulico será de:

ht 46.1753*7*7 ===θ

El tiempo que tarda la partícula de agua en entrar y salir del tanque debe estar entre

0.5h ≤ θ ≤ 4.0h

El volumen del tanque será

V= θ *Q= 5271*0.0015=7.91m³

Área superficial del tanque


77

HVAs =

²27.55.191.7 mAs ==

Las dimensiones del tanque tendrán la relación (L:B) 3:1

3AsB =

mmB 35.133.1327.5

≈==

BL *3=

mL 05.435.1*3 ==

Carga hidráulica superficial

AsQq =

dmmq −== ²/³000284.027.5

0015.0

• Calculo de los elementos del desarenador

Vertedero de salida: el vertedero de salida tendrá un ancho de 0.5m 3/2

*84.1

=

BQHv

mHv 014.05.0*84.1

0015.0 3/2

=

=

HvBQVv*

=

smVv /22.0014.0*5.0

0015.0==

la velocidad sobre la cresta del vertedero debe ser en teoría mayor a 0.3 m/s para poder

aplicar la ecuación del alcance horizontal de la vena vertiente. Para este caso se tomara

Vv=0.3m/s con lo cual se obtiene


78

7/43/2 )(*6.0)(*36.0 HvVvXs +=

mXs 21.0)014.0(*6.0)3.0(*36.0 7/43/2 =+=

Por facilidad de construcción y de limpieza se adopta Lv=0.35m

• Pantalla de salida

- Profundidad H/2 =0.75m

- Distancia al vertedero de salida 15Hv =0.15m

• Pantalla de entrada


- Distancia a la cámara de aquietamiento L/4 =1.0m

• Almacenamiento de lodos

- Profundidad máxima =0.4m

• Dist. punto de salida a la cámara de aquietamiento L/3 =1.34m

• Dist. Punto de salida al vertedero de salida 2L/3 =2.66m

• Pendiente transversal 0.4/B =29.6%

• Pendiente longitudinal en (L/3) 0.4/(L/3) =29.8%

• Pendiente longitudinal en (2L/3) 0.4/(2L/3) =15%

• Cámara de aquietamiento


- Ancho B/3 =0.45m

- Largo (adoptado) =0.8m

• Rebose de la cámara de aquietamiento

Del calculo de la aducción Qll = 0.00157m³/s

QdiseñoQllQexceso −=

lLPSsmQexceso 07.0/³00007.0015.0.00157.0 ==−= 3/2

*84.1

=

LeQexcesoHe


79

mHe 00113.00.1*84.1

00007.0 3/2

=

=

LeHeQexcesoVe

*=

smVe /062.00.1*00113.0

00007.0==

7/43/2 )(*6.0)(*36.0 HeVeXs +=

mXs 17.0)00113.0(*6.0)3.0(*36.0 7/43/2 =+= pero por facilidad en el mantenimiento

se deja como 0.45m

• Calculo del diámetro de la tubería de excesos

- Tubería de excesos: debido a los caudales que se manejan se considera suficiente

colocar una tubería de 1.5”

• Calculo del diámetro de la tubería de lavado

- Cota de entrega del desagüe de lavado =98.00m

- Diámetro de la tubería =2”

- Altura disponible =100-98=2m

En el Plano 2 se puede apreciar el diseño del desarenador de la quebrada Melquisebec

5.13.4 Tubería de Conducción

En el calculo hidráulico de las redes de conducción se determinara la presión a lo largo

de la tubería utilizando la ecuación de Hazen – Williams. El diseño se hará con el

caudal que establece la RAS – 2000 (3*QMD) pero como se dijo anteriormente para

cada fuente se tomara el 60% de los caudales lo que indica que se diseñara con 4.5 LPS

por cada tubería de conducción.

El procedimiento para calcular la presión a lo largo de la tubería es el siguiente:

Columna 1: Longitud de la tubería (m)

Columna 2: Caudal de diseño (4.5 LPS)

Columna 3: Diámetro de la tubería (pulg)


80

Columna 4: Perdidas unitarias (m/m); (Ecuación de Hazen – Williams)

Columna 5: Perdida en el tramo (m); (Columna 4 * Columna 1)

Columna 6: Cota del terreno al inicio del tramo (m.s.n.m.)

Columna 7: Cota del terreno al final del tramo (m.s.n.m.)

Columna 8: Cota piezométrica inicial (m.s.n.m.); (la cota piezométrica inicial será la

cota piezométrica final del tramo anterior)

Columna 9: Cota piezométrica final (m.s.n.m.); (Columna 8 - Columna 5)

Columna 10: Presión al inicio del tramo (m); la presión inicial será la presión final del

tramo anterior

Columna 11: Presión al final del tramo (m); (Columna 9 - Columna 7)

En la Tabla 18 y Tabla 19 se pueden ver los resultados de los diámetros y de las

presiones que se emplearan para la tubería de conducción para el nacedero El Nogal y la

quebrada Melquisebec respectivamente, en el plano 1 se presenta la sección longitudinal

de la tubería de conducción..

En la Tabla 19. las casillas sombreadas indican que en esta abscisa se instalara una

cámara de quiebre de presión para modificar la línea piezométrica y reducir la presión

para que quede dentro del rango permitido (10 a 60m según la RAS - 2000).


81

Tabla 18. Calculo de la tubería de conducción de el Nacedero El Nogal

Long Q φIn Fin In Fin m l/s " j (m/m) Total (m) In (m) Fin (m) In (m) Fin (m) In (m) Fin (m)

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11)D 1 0.00 100 100.00 4.5 3 0.01258 1.384 1856.70 1853.80 1856.70 1855.32 0.00 1.521 2 100.00 200 100.00 4.5 3 0.01258 1.384 1853.80 1848.50 1855.32 1853.93 1.52 5.432 3 200.00 300 100.00 4.5 3 0.01258 1.384 1848.50 1843.30 1853.93 1852.55 5.43 9.253 4 300.00 400 100.00 4.5 2.5 0.03054 3.359 1843.30 1835.30 1852.55 1849.19 9.25 13.894 5 400.00 500 100.00 4.5 2.5 0.03054 3.359 1835.30 1828.30 1849.19 1845.83 13.89 17.535 6 500.00 600 100.00 4.5 2.5 0.03054 3.359 1828.30 1823.70 1845.83 1842.47 17.53 18.776 7 600.00 700 100.00 4.5 2.5 0.03054 3.359 1823.70 1815.60 1842.47 1839.11 18.77 23.517 8 700.00 800 100.00 4.5 2.5 0.03054 3.359 1815.60 1807.70 1839.11 1835.75 23.51 28.058 9 800.00 900 100.00 4.5 2.5 0.03054 3.359 1807.70 1798.80 1835.75 1832.39 28.05 33.599 10 900.00 1000 100.00 4.5 2.5 0.03054 3.359 1798.80 1788.90 1832.39 1829.03 33.59 40.1310 11 1000.00 1100 100.00 4.5 2.5 0.03054 3.359 1788.90 1779.02 1829.03 1825.68 40.13 46.6611 12 1100.00 1200 100.00 4.5 2.5 0.03054 3.359 1779.02 1770.30 1825.68 1822.32 46.66 52.0212 13 1200.00 1300 100.00 4.5 2.5 0.03054 3.359 1770.30 1763.50 1822.32 1818.96 52.02 55.4613 14 1300.00 1400 100.00 4.5 2.5 0.03054 3.359 1763.50 1766.90 1818.96 1815.60 55.46 48.7014 15 1400.00 1500 100.00 4.5 2.5 0.03054 3.359 1766.90 1760.30 1815.60 1812.24 48.70 51.9415 16 1500.00 1600 100.00 4.5 2.5 0.03054 3.359 1760.30 1757.90 1812.24 1808.88 51.94 50.9816 17 1600.00 1700 100.00 4.5 2.5 0.03054 3.359 1757.90 1759.60 1808.88 1805.52 50.98 45.9217 18 1700.00 1800 100.00 4.5 2 0.09044 9.949 1759.60 1754.80 1805.52 1795.57 45.92 40.7718 19 1800.00 1900 100.00 4.5 2 0.09044 9.949 1754.80 1748.30 1795.57 1785.62 40.77 37.3219 20 1900.00 2000 100.00 4.5 2 0.09044 9.949 1748.30 1743.50 1785.62 1775.67 37.32 32.1720 21 2000.00 2100 100.00 4.5 2 0.09044 9.949 1743.50 1735.80 1775.67 1765.73 32.17 29.9321 22 2100.00 2200 100.00 4.5 2 0.09044 9.949 1735.80 1730.70 1765.73 1755.78 29.93 25.0822 23 2200.00 2290 90.00 4.5 2 0.09044 8.954 1730.70 1736.00 1755.78 1746.82 25.08 10.82

Punto Abcisa Perdidas Cota Terreno Cota Piez. Presión


82

Tabla 19. Calculo de la tubería de conducción de la Quebrada Melquisebec

l

Long Q φIn Fin In Fin m l/s " j (m/m) Total (m) In (m) Fin (m) In (m) Fin (m) In (m) Fin (m)

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11)D 1 0.00 100 100.00 4.5 2.5 0.03054 3.359 2058.00 2049.40 2058.00 2054.64 0.00 5.241 2 100.00 200 100.00 4.5 2.5 0.03054 3.359 2049.40 2040.70 2054.64 2051.28 5.24 10.582 3 200.00 300 100.00 4.5 2.5 0.03054 3.359 2040.70 2032.10 2051.28 2047.92 10.58 15.823 4 300.00 400 100.00 4.5 2.5 0.03054 3.359 2032.10 2023.50 2047.92 2044.56 15.82 21.064 5 400.00 500 100.00 4.5 2.5 0.03054 3.359 2023.50 2014.80 2044.56 2041.20 21.06 26.405 6 500.00 600 100.00 4.5 2 0.09044 9.949 2014.80 2006.20 2041.20 2031.26 26.40 25.066 7 600.00 700 100.00 4.5 2 0.09044 9.949 2006.20 1997.60 2031.26 2021.31 25.06 23.717 8 700.00 800 100.00 4.5 2 0.09044 9.949 1997.60 1990.50 2021.31 2011.36 23.71 20.868 9 800.00 900 100.00 4.5 2 0.09044 9.949 1990.50 1989.20 2011.36 2001.41 20.86 12.219 10 900.00 1000 100.00 4.5 2 0.09044 9.949 1989.20 1971.70 2001.41 1991.46 12.21 19.7610 11 1000.00 1100 100.00 4.5 2 0.09044 9.949 1971.70 1952.50 1991.46 1981.51 19.76 29.0111 12 1100.00 1200 100.00 4.5 2 0.09044 9.949 1952.50 1933.30 1981.51 1971.56 29.01 38.2612 13 1200.00 1300 100.00 4.5 2 0.09044 9.949 1933.30 1921.90 1971.56 1961.62 38.26 39.7213 14 1300.00 1400 100.00 4.5 2 0.09044 9.949 1921.90 1929.90 1961.62 1951.67 39.72 21.7714 15 1400.00 1500 100.00 4.5 2 0.09044 9.949 1929.90 1919.50 1951.67 1941.72 21.77 22.2215 16 1500.00 1600 100.00 4.5 2 0.09044 9.949 1919.50 1899.40 1941.72 1931.77 22.22 32.3716 17 1600.00 1700 100.00 4.5 2 0.09044 9.949 1899.40 1874.10 1931.77 1921.82 32.37 47.7217 18 1700.00 1800 100.00 4.5 2 0.09044 9.949 1874.10 1833.10 1921.82 1911.87 47.72 0.0018 19 1800.00 1900 100.00 4.5 2 0.09044 9.949 1833.10 1805.50 1833.10 1823.15 0.00 17.6519 20 1900.00 2000 100.00 4.5 2 0.09044 9.949 1805.50 1777.90 1823.15 1813.20 17.65 35.3020 21 2000.00 2100 100.00 4.5 2 0.09044 9.949 1777.90 1759.10 1813.20 1803.25 35.30 44.1521 22 2100.00 2200 100.00 4.5 2 0.09044 9.949 1759.10 1740.60 1803.25 1793.31 44.15 52.7122 23 2200.00 2300 100.00 4.5 2 0.09044 9.949 1740.60 1733.20 1793.31 1783.36 52.71 50.1623 24 2300.00 2400 100.00 4.5 2 0.09044 9.949 1733.20 1736.70 1783.36 1773.41 50.16 36.7124 25 2400.00 2454 54.00 4.5 2 0.09044 5.372 1736.70 1736.00 1773.41 1768.04 36.71 32.04

Cota Piez. PresiónPunto Abcisa Perdidas Cota Terreno


83

5.13.5 Tanque de Almacenamiento

Para el diseño del tanque de almacenamiento el caudal que se emplea es el QMD, para

un periodo de diseño de 20 años. La población proyectada para el año 2023 es de 756

habitantes con un QMD de 2.84 l/s que equivale a 245.38 m³/día.

El volumen de almacenamiento del tanque se calculara con base en los datos de

consumo de la población y su distribución horaria. Debido a que esta información no se

conoce fue necesario estimar estos valores a través de la extrapolación de datos

conocidos en poblaciones semejantes, para zonas con poblaciones inferiores a 10.000

habitantes en la Figura 8. se presenta está distribución.

Figura 9. Curva de Distribución Horaria del Consumo de la Población

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

HORA

QM

D (%

)

Fuente: LÓPEZ C. Ricardo A. Elementos de diseño para acueductos y alcantarillados. Escuela Colombiana de Ingeniería. Bogotá D.C. 1995. El volumen del tanque es la suma del máximo déficit y del máximo exceso. La solución analítica se presenta en la Tabla 20.


84

Tabla 20. Suministro por Gravedad de 24 Horas

HORA (1)

C (%) (2)

Σ C (%) (3)

S (%) (4)

Σ S (%) (5)

∆ (S-C) (6)

Σ∆ (S-C) (7)

V (%) (8)

0-1 1,00 1,00 4,17 4,17 3,17 3,17 11,17 1-2 1,00 2,00 4,17 8,33 3,17 6,33 14,33 2-3 1,00 3,00 4,17 12,50 3,17 9,50 17,50 3-4 1,00 4,00 4,17 16,67 3,17 12,67 20,67 4-5 2,00 6,00 4,17 20,83 2,17 14,83 22,83 5-6 4,00 10,00 4,17 25,00 0,17 15,00 23,00 6-7 9,50 19,50 4,17 29,17 -5,33 9,67 17,67 7-8 8,00 27,50 4,17 33,33 -3,83 5,83 13,83 8-9 7,00 34,50 4,17 37,50 -2,83 3,00 11,00

9-10 4,00 38,50 4,17 41,67 0,17 3,17 11,17 10-11 3,00 41,50 4,17 45,83 1,17 4,33 12,33 11-12 5,50 47,00 4,17 50,00 -1,33 3,00 11,00 12-13 9,00 56,00 4,17 54,17 -4,83 -1,83 6,17 13-14 5,00 61,00 4,17 58,33 -0,83 -2,67 5,33 14-15 3,00 64,00 4,17 62,50 1,17 -1,50 6,50 15-16 2,50 66,50 4,17 66,67 1,67 0,17 8,17 16-17 3,00 69,50 4,17 70,83 1,17 1,33 9,33 17-18 3,50 73,00 4,17 75,00 0,67 2,00 10,00 18-19 5,00 78,00 4,17 79,17 -0,83 1,17 9,17 19-20 9,00 87,00 4,17 83,33 -4,83 -3,67 4,33 20-21 8,50 95,50 4,17 87,50 -4,33 -8,00 0,00 21-22 2,00 97,50 4,17 91,67 2,17 -5,83 2,17 22-23 1,50 99,00 4,17 95,83 2,67 -3,17 4,83 23-24 1,00 100,00 4,17 100,00 3,17 0,00 8,00

• Volumen del Tanque a) Volumen por consumo domestico Consumo diario = 245.38 m³ % consumo medio diario = 23.00% Volumen Tanque = 245.38*0.23 = 56.44 m³ b) Volumen para incendios (2 hidrantes de 5LPS c/u, durante 2 horas)

Volumen para incendios = ³721000

³1*1

3600*5*2*2 ml

mh

sslh =

c) Volumen de emergencia (25% de los anteriores) Volumen de emergencia = 0.25*(56.44+72) = 32.11 m³ Este caudal es el que se calcula si eventualmente ocurrieran daños en la bocatoma, aducción, desarenador o conducción, mientras se hacen las reparaciones es aconsejable


85

un volumen adicional que de oportunidad de reestablecer la conducción de agua hasta el tanque y se calcula como el 25% del volumen acumulado entre el volumen por consumo domestico y el volumen d) Volumen total del tanque Volumen Total = 56.44 + 72 + 32.11 = 160.55 m³ • Predimensionamiento del tanque Volumen del tanque = 1.6055 x 10² m³ De acuerdo con la Tabla 21, la constante de la capacidad de almacenamiento del tanque (k) es igual a 2.

Tabla 21. Constante de la Capacidad del Tanque de Almacenamiento

V (cientos de m³) K < 3 2.0

4 – 6 1.87 – 9 1.5

10 – 13 1.314 – 16 1.0

> 17 0.7Fuente: LÓPEZ C. Ricardo A. Elementos de diseño para acueductos y alcantarillados. Escuela Colombiana de Ingeniería. Bogotá D.C. 1995.

kVh +=3

Donde: h= Profundidad (m) V= Volumen del tanque (cientos de m³) k= Constante en función de la capacidad

mh 54.20.23

6055.1=+=

Por construcción se toma h=2.55m Las dimensiones del tanque son: sección cuadrada de 7.95m x 7.95 m y altura de 2.85 con un borde libre de 30cm (plano 2).


86


En el calculo hidráulico de las redes de distribución se determina la presión a lo largo de

la tubería utilizando la ecuación de Hazen – Williams. El diseño se hará con el caudal

máximo horario como lo recomienda RAS-2000 (B.7.4.2) y se tomarán puntos de

control cada 100 m. El acueducto actual tiene dos redes de distribución una de 2” de

diámetro y otra de 1 ½ “, para efectos del rediseño se les denominara como red uno y

red dos respectivamente.

El procedimiento para calcular la presión a lo largo de la tubería es el siguiente:

Columna 1: Longitud de la tubería (m)

Columna 2: Numero de habitantes por tramo

Columna 3: Consumo parcial (LPS); (QMH / No de habitantes * Columna 2)

Columna 4: Consumo acumulado (LPS); (sumatoria de consumos parciales)

Columna 5: Diámetro de la tubería (pulg)

Columna 6: Velocidad (m/s); (Columna 4 / área de la tubería)

Columna 7: Perdidas unitarias (m/m); (Ecuación de Hazen – Williams)

Columna 8: Perdida en el tramo (m); (Columna 7 * Columna 1)

Columna 9: Perdidas totales (m); (sumatoria de las perdidas en el tramo)

Columna 10: Cota piezométrica inicial (m.s.n.m.); (la cota piezométrica inicial será la

cota piezométrica final del tramo anterior)

Columna 11: Cota piezométrica final (m.s.n.m.); (Columna 10 – Columna 8)

Columna 12: Cota del terreno (m.s.n.m.)

Columna 13: Presión (m); (Columna 11 – Columna 12)

• Red uno

Los datos para este diseño son:

Dotación bruta =250 l/hab d

Habitantes = 230 hab

QMH = 1.38 l/s


87

Tubería PVC C = 150

Los resultados del calculo de las presiones se pueden ver en la Tabla 22.

• Red dos

Los datos para este diseño son:

Dotación bruta =250 l/hab d

Habitantes = 434 hab

QMH = 2.61 l/s

Tubería PVC C = 150

Los resultados del calculo de las presiones se pueden ver en la Tabla 23.

En la Tabla 22 y en la Tabla 23. las casillas que están sombreadas indican, que en esta

abscisa se instalara una cámara de quiebre de presión, que modifica la línea

piezométrica logrando una presión igual a la presión atmosférica y reduciendo la

presión en los puntos críticos (plano 1). El rango de presiones que se empleo es de 10 a

60 m de acuerdo con la RAS - 2000


88

Tabla 22. Calculo de la Tubería de Distribución de la Red Uno

C. TERRENOPARCIAL ACUMULADO UNITARIA TRAMO TOTAL INICIO FINAL (FINAL)

m l/s l/s Pulgadas m/s m/m m m m.s.n.m m.s.n.m m.s.n.m m(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13)

T - 1 100 4 0.02 1.38 3 0.30 0.001 0.142 0.142 1734.00 1733.86 1723.00 10.861 - 2 100 4 0.02 1.36 2 0.67 0.010 0.989 1.131 1733.86 1732.87 1709.80 23.072 - 3 100 4 0.02 1.34 2 0.66 0.010 0.957 2.087 1732.87 1731.91 1696.90 35.013 - 4 100 13 0.08 1.31 2 0.65 0.009 0.925 3.012 1731.91 1730.99 1675.90 55.094 - 5 100 4 0.02 1.23 2 0.61 0.008 0.826 2.913 1730.99 1660.20 1660.20 0.005 - 6 100 27 0.16 1.21 2 0.60 0.008 0.796 3.709 1660.20 1659.40 1646.60 12.806 - 7 100 31 0.19 1.05 2 0.52 0.006 0.610 4.318 1659.40 1658.79 1642.80 15.997 - 8 100 13 0.08 0.86 2 0.42 0.004 0.424 4.742 1658.79 1658.37 1624.70 33.678 - 9 100 4 0.02 0.78 2 0.39 0.004 0.355 4.674 1658.37 1658.02 1608.90 49.12

9 - 10 100 35 0.21 0.76 2 0.37 0.003 0.335 5.078 1658.02 1595.10 1595.10 0.0010 - 11 100 4 0.02 0.55 2 0.27 0.002 0.184 4.858 1595.10 1594.92 1577.40 17.5211 - 12 100 4 0.02 0.52 2 0.26 0.002 0.169 5.247 1594.92 1594.75 1563.58 31.1712 - 13 100 4 0.02 0.50 2 0.25 0.002 0.155 5.013 1594.75 1594.59 1550.10 44.4913 - 14 100 4 0.02 0.48 2 0.23 0.001 0.141 5.388 1594.59 1594.45 1534.30 60.1514 - F 10.2 75 0.45 0.45 2 0.22 0.001 0.013 5.026 1594.45 1594.44 1532.30 62.14

230 1.38

CONSUMO PERDIDA DE CARGA C. PIEZOMETRICASLONG. PRESION

TRAMO

TOTALES

HAB.DIAMETRO VELOCIDAD


89

Tabla 23. Calculo de la Tubería de Distribución de la Red Dos

C. TERRENOPARCIAL ACUMULADO UNITARIA TRAMO TOTAL INICIO FINAL (FINAL)

m l/s l/s Pulgadas m/s m/m m m m.s.n.m m.s.n.m m.s.n.m m(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13)

T - 1 100 0 0.00 3.27 2.5 1.03 0.017 1.694 1.694 1734.00 1732.31 1722.70 9.611 - 2 100 44 0.33 3.27 2.0 1.62 0.050 5.017 6.712 1732.31 1727.29 1709.30 17.992 - 3 100 4 0.03 2.94 2.0 1.45 0.041 4.115 10.827 1727.29 1723.17 1707.30 15.873 - 4 100 9 0.07 2.91 2.0 1.44 0.040 4.037 14.864 1723.17 1719.14 1699.40 19.744 - 5 100 40 0.30 2.84 1.5 2.49 0.157 15.666 26.493 1719.14 1703.47 1682.80 20.675 - 6 100 9 0.07 2.54 1.5 2.23 0.127 12.723 39.216 1703.47 1690.75 1665.40 25.356 - 7 100 18 0.14 2.47 1.5 2.17 0.121 12.100 51.316 1690.75 1678.65 1659.60 19.057 - 8 100 4 0.03 2.34 1.5 2.05 0.109 10.897 62.212 1678.65 1667.75 1647.90 19.858 - 9 100 18 0.14 2.31 1.5 2.02 0.106 10.637 61.953 1667.75 1657.11 1641.80 15.319 - 10 100 4 0.03 2.17 1.5 1.90 0.095 9.505 71.717 1657.11 1647.61 1633.10 14.51

10 - 11 100 4 0.03 2.14 1.5 1.88 0.093 9.261 71.214 1647.61 1638.35 1610.78 27.5711 - 12 100 40 0.30 2.11 1.5 1.85 0.090 9.021 80.738 1638.35 1629.33 1597.80 31.5312 - 13 100 27 0.20 1.81 1.5 1.59 0.068 6.775 77.989 1629.33 1580.30 1580.30 0.0013 - 14 100 9 0.07 1.60 1.5 1.41 0.054 5.427 86.165 1580.30 1574.87 1559.30 15.5714 - 15 100 18 0.14 1.53 1.5 1.35 0.050 5.009 82.998 1574.87 1569.86 1549.80 20.0615 - 16 100 4 0.03 1.40 1.5 1.23 0.042 4.218 90.383 1569.86 1565.65 1536.20 29.4516 - F 91 181 1.37 1.37 1.5 1.20 0.041 3.686 86.684 1565.65 1561.96 1530.50 31.46

434 3.27

TRAMOHAB.

DIAMETRO VELOCIDAD

TOTALES

CONSUMO PERDIDA DE CARGA C. PIEZOMETRICASLONG. PRESION


90

5.13.7 Planta de Tratamiento

La implementación de una planta de potabilización tipo compacta, implica varias etapas

en un estado presurizado, incorporando procesos de floculación, clarificación,

sedimentación, filtración, y finalmente desinfección.

En general los sistemas de tratamiento de tipo compacto, ofrecen las siguientes ventajas:

• Menores costos por montaje y espacio requerido.

• Presenta una reducción de los costos de mantenimiento y operación.

• Se puede construir por etapas o módulos que permite la ampliación y optimización a

medida que lo requiera la demanda.

• Son fáciles de automatizar y monitorear.

• Son de operación sencilla, sin que se requiera de operadores muy calificados

• Tiene menores costos por insumos químicos.

A continuación se presenta un esquema de la planta compacta (Figura 10.)

Figura 10. Elementos que Componen Una Planta Compacta

De la fuente de agua cruda

Salida agua tratada.

Drenaje solidos

B

C

D

E

F

AG

H

J

I

12

34

5

6


91

A = Tanque de llegada de agua cruda (río o quebrada)

B = Bomba de impulsión de agua cruda.

C = Separador de sólidos sedimentables.

D = Dosificador de alumbre.

E = Batería filtrante a presión.

F = Dosificador químico (sulfato de alumina, carbonato de soda e hipoclorito).

G = Tubería de lavado de filtros.

H = Salidas de purga o drenaje de lodos, Separador.

I = Drenaje para enjuague filtros.

J = Salida al tanque de almacenamiento o distribución.

No = Números 1-2-3-4-5-6 = Válvulas de operación.

A continuación se presentan dos alternativas de plantas de tratamiento de agua potable

con sus especificaciones y características.

5.13.7.1 Alternativa 1: Planta de tratamiento para agua potable tipo Clarifit.

Esta compuesta por un sistema de clarificación trabajando en serie con un sistema de

filtración, su funcionamiento y operación es totalmente automático. Este sistema

remueve efectivamente color, turbiedad y sólidos.

Los procesos que se llevan a cabo son coagulación, floculación, sedimentación y

filtración en donde se refina el tratamiento con lechos correspondientes al tipo

multiestrato y finalmente desinfección.

Los productos químicos requeridos para el tratamiento son dosificados por medio de

bombas de diafragma o dosificadores hidráulicos.


92

Pruebas realizadas en los sistemas instalados muestran indices de remoción de

turbiedad superiores al 90% (turbiedad de salida inferior a 1 UTN aún para turbiedades

de entrada del orden de 80 UTN).

• Ventajas de la utilización de plantas Clarfit

- Las plantas son fabricafas en poliéster reforzado con fibra de vidrio (PRFV), donde

se emplean resinas resistentes a los elementos presentes en el agua cruda y a los

productos químicos que se adicionan en el tratamiento, también en lámina de

acero al carbono ASTM 283 grado C o similar, calibre 3/16, con recubrimiento

interior epoxico y exterior anticorrosivo.

- El funcionamiento de las plantas es completamente automatizado ya que todos los

procesos son controlados y manejados por un micro computador localizado en el

tablero electrónico.

- El mantenimiento que es necesario realizar a la planta es mínimo, consiste en la

remoción de lodos del sedimentador y la verificación de las soluciones de

químicos.

- Su diseño, logra manejar aguas con variaciones en sus condiciones físico químicas

como turbiedad y color, realizando un ajuste en su infraestructura durante la

ocurrencia de éstos cambios.

- En caso de requerirse una ampliación basta con conectar un nuevo módulo en

paralelo.

- Para proyectos a realizare por etapas es posible implementar uno a uno los módulos

necesarios a medida que el proyecto avanza.

• Procesos unitarios que realiza el sistema

- Coagulación: El proceso de coagulación se realiza mediante la inyección de un

coagulante en la unidad de mezcla rápida, donde se forma vórtice permitiendo el


93

contacto rápido del mismo con el agua. La función principal del coagulante es la

de actuar sobre las partículas suspendidas en el agua desestabilizándolas .

- Floculación: El proceso de floculación es facilitado mediante una mezcla lenta, la

cual ocurre en el primer compartimiento de los cuatro que componen el

clarificador. Las partícula desestabilizadas hacen contacto entre sí y se van

aglutinando hasta formar pequeñas masas llamadas “flocs” los cuales son

fácilmente sedimentables y filtrables.

- Sedimentación: La mayor parte de los flocs formados en el primer compartimiento,

son sedimentados en el segundo compartimiento del tanque clarificador, estos

sedimentos se depositan en el fondo, mientras que el agua clarificada se remueve

por la parte superior. Se hace necesaria una limpieza periódica para evacuar

dichos sedimentos.

- Filtración: En el cuarto compartimiento se encuentran los filtros de flujo

descendente, la composición del lecho es de tipo multiestracto, calculados para

retener los sólidos en suspensión y los flóculos que se escapan del sedimentador,

así como algunos microorganismos patógenos presentes en el agua. Dichos filtros

trabajan a gravedad y de esta forma se completa el tratamiento para lograr las

condiciones físico – químicas y organolépticas deseadas

- Desinfección: Como parte final del tratamiento mediante la inyección de cloro, se

eliminan los organismos causantes de enfermedades, que se encuentran presentes

en el agua, tales como bacteria, protozoarios, virus y nematodos.

5.13.7.2 Alternativa 2: Planta de tratamiento para agua potable minipack

El sistema Minipack es una planta de tratamiento de agua, con procesos completos,

adición de químicos, mezcla, floculación, sedimentación, filtración y cloración,

utilizadas para abastecer pequeñas comunidades y adaptada a nuestro medio con

tecnología apropiada, hasta lograr el desarrollo de un planta muy compacta de operación

simple y confiable, facil de transportar e instalar


94

La máxima eficiencia del sistema y de cada una de las partes que lo conforman ha sido

optimizada, pues su diseño y dimensionamiento, cuidadosamente calculado y revisado

permiten garantizar excelente comportamiento en cada proceso.

Se emplean los modernos sistemas acelerados de alta rata tanto para floculación y

sedimentación, como para la filtración. La operación del filtro es de tipo manual,

bastante sencilla y la energía eléctrica se reduce a lo indispensable.

La planta minipack se recomienda para aguas con turbiedad no mayor a 50 unt y

caudales entre 1 a 5 lps.

El sistema minipack es una planta integral de tratamiento de agua constituida

esencialmente por los siguientes elementos:

Válvula de control de llegada, vortice de entrada de agua cruda para mezcla de

químicos, dosificadores de productos químicos, cámara para floculación por

microturbulencia, sedimentador laminar de alta rata, dos filtros uno a vacío y otro a

presión compuestos por lechos de arenas siliceas de gradación y selección especial,

válvulas de operación, válvula de salida, escalereta y plataforma de acceso.

• Principio de operación

- Llegada de agua cruda: El agua cruda llega al vortice de entrada, localizada a 2.0m

sobre la base del sistema, mientras la válvula manual regula un caudal constante,

en este vortice recibe los productos químicos que son inmediatamente mezclados

en línea.

- Dosificación química: a continuación del control de entrada se encuentran los

ductos de alimentación de productos químicos, para lo cual se utilizan diversos


95

sistemas de dosificación que pueden clasificarse como: a presión tipo poot-feeder

para trabajar en línea y eléctricos (si existe energía eléctrica confiable en el sitio).

Sin importar el sistema utilizado, una vez introducidos los reactivos, son mezclados

completamente con el agua en la cámara del vortice de entrada que son parte

integral de la unidad. Los productos químicos normalmente usados son sulfato de

alumina, carbonato de soda e hipoclorito para desinfección

- Floculación: Se efectua en la primera cámara en un compartimiento conico, donde

el flujo ascendente crea un efecto de microturbulencia perfectamente calculado y

provisto de sus orificios difusores. Se cuenta en ésta cámara con drene de lodos y

vertedero rectangular a la cámara de sedimentación.

- Sedimentación: Se efectúa en la segunda cámara, en la cual está especialmente

dispuesto un modulo de sedimentación de alta tasa, de flujo laminar ascendente y

constituido esencialmente por un modulo multitubular inclinado, colocado a 60°.

- Filtración: El agua clarificada llega a la unidad de filtración en forma vertical

descendente y es filtrada a presión por medio de la cabeza hidráulica disponible

(opcionalmente puede usarse una electrobomba) la cual a la vez la envía al tanque

de almacenamiento bajo. La unidad esta compuesta por falso fondo y líneas de

colección de elementos de microranura que eliminan la necesidad de gravas de

soporte a la vez que ayudan a turbular y producir un choque de partículas en el

retrolavado que lo hacen muy eficiente. Los lechos son arenas siliceas e gradación

y selección especial que pueden combinarse con antracita.

- El flujo de agua filtrada pasa al tanque de almacenamiento dispuesto por el cliente

para la distribución a los puntos de servicio.

5.13.7.3 Selección del sistema de tratamiento

La selección del sistema de tratamiento de agua potable se realizara mediante una matriz

de evaluación (Tabla 24) en donde se tiene en cuenta el factor técnico, operativo,


96

ambiental, social y económico; cada uno con unos indicadores que se evaluaran de

acuerdo con la propuesta presentada, de 1 a 3, siendo 1 el más bajo y tres el más alto.

En el anexo 3 se presentan las cotizaciones realizadas por las casas comerciales.

Tabla 24. Matriz de evaluación del Sistema de Tratamiento de agua potable

INDICADOR ALTERNATIVA 1Tipo Clarifit

ALTERNATIVA 2Minipack

TÉCNICO Sistema Automatizado 3 3 Vida útil 3 3 OPERATIVO Mantenimiento sencillo 3 3 Ampliación por etapas 3 1 Fácil manejo 3 3 Fácil transporte e instalación 3 3 Equipo de pruebas de laboratorio 2 3 Asesoría técnica 3 3 AMBIENTAL Cumplimiento con el decreto 475 de 1988 3 3 Área de construcción 2 3 SOCIAL Mejoramiento de calidad de vida 3 3 Garantía 3 3 Tiempo de entrega 2 3 ECONÓMICO Forma de pago 3 2 Valor propuesta 1 3 Puntaje Total 40 42

De acuerdo con la tabla 24 la alternativa que obtuvo mayor puntaje es la alternativa 2,

está propuesta no incluye transporte del equipo, por lo tanto dentro del análisis de

precios unitarios se incluirá el transporte como un valor adicional al de la propuesta.


97

5.13.8 Macromedidores y Micromedidores

Debido a que los volúmenes entregados al sistema de distribución de agua potable son

un parámetro importante que debe ser considerado en la realización del balance de

distribución, en las labores de operación y mantenimiento y en la planeación futura, se

deben instalar macromedidores para la obtención de datos de consumo.

Los macromedidores serán instalados en:

- La llegada de cada tubería de conducción a la planta de tratamiento (proyectada)

- La salida de la planta de tratamiento

- La entrada a la red uno

- La entrada a la red dos

En cuanto a los micromedidores, se debe realizar periódicamente un chequeo para

verificar que estén operando correctamente.


98

6 CANTIDADES DE OBRA Y PRESUPUESTO


99

7 CONCLUSIONES

Mediante la realización de este proyecto se puede concluir que el principal problema del

sistema de abastecimiento de la vereda Anatoli es el tiempo de servicio de los

componentes, que sobre pasa el tiempo de diseño. Por lo tanto el proyecto se oriento

hacia la evaluación de la capacidad hidráulica de las estructuras, la propuesta de

mantenimiento de las que se encontraban con un grado de afectación bajo y el diseño de

otras que están deterioradas o que no existen (desarenador Melquisebec, planta de

tratamiento de agua potable, tanque de almacenamiento).

Con la evaluación de la capacidad hidráulica de las bocatomas empleando el caudal

captado en condiciones mas desfavorables, se obtuvo que las bocatomas captan menos

caudal que el caudal de diseño (7.0LPS < 7.5LPS), siendo está diferencia de 0.5 LPS,

que no hace necesario la inversión de nuevas estructuras de capción y se plantean

mejoras para prolongar el tiempo de servicio.

Las tuberías de aducción y conducción aparentemente se encuentran en buenas

condiciones pero por su largo tiempo de servicio es muy probable que se presenten en

su interior problemas de sedimentos y desgaste que ocasionan perdida de presión en el

sistema, por lo tanto se debe contemplar su reposición que se puede llevar a cabo por

etapas.

El desarenador existente (nacedero El Nogal) funciona correctamente ya que el área

superficial y el volumen están por encima de los valores mínimos y la velocidad

horizontal cumple con el parámetro. Se debe realizar el mantenimiento que se describe


100

en el capitulo de recomendaciones para mejorar las condiciones físicas internas y

externas y de esta forma prolongar el tiempo de servicio.

El tanque de almacenamiento actual presenta fisuras en el concreto que provocan fugas

de agua e inestabilidad de la estructura, por lo tanto se debe construir el tanque diseñado

en este proyecto que garantiza el almacenamiento del agua necesaria para abastecer la

población proyectada.

Según el análisis físico-químico y bacteriológico de las fuentes superficiales, el

principal problema es la turbidez, el color, el hierro, coliformes totales y echerichia coli,

como primera medida se debe alejar el ganado que esta cercano al área de captación de

la Quebrada Melquisebec ya que los problemas de coliformes se pueden deber a la

materia orgánica originada por los excrementos, adicionalmente es necesario

implementar la planta de tratamiento de agua potable que garantice las condiciones de

salubridad para la comunidad de acuerdo con el Decreto 475 de 1998.

El sistema de acueducto actual no cuenta con macromedidores por lo tanto es necesario

su instalación en las redes de distribución con el fin de poder determinar los volúmenes

entregados al sistema de distribución que se emplea para la realización del balance de

distribución en las labores de operación y mantenimiento y en la planeación futura.

Con los datos suministrados por la Asociación de usuarios del acueducto de Anatoli

“Acuanatoly” se puede concluir que la comunidad en general no está dándole un uso

adecuado al agua del acueducto ya que el consumo esta muy por encima del estimado

para una población con estas características (150 lt/dia-hab), por lo tanto se deben

realizar campañas de concientización acerca del uso racional del agua y poner en

practica la Ley 373 de 1997 que estable el programa de uso eficiente y ahorro del agua e


101

informar que el agua del acueducto debe ser empleada principalmente para uso humano

y no para riego de cultivos.


102

8 RECOMENDACIONES

En época de invierno se debe realizar la limpieza de la bocatoma una vez por semana ya

que aumenta la cantidad de sólidos y se tapona con mayor facilidad.

Para que sea posible garantizar la disponibilidad de agua en cada una de las fuentes es

necesario seguir con el plan de protección de los nacedero en el caso de Melquisebec y

diseñar un plan de protección de las cuencas hidrográficas que incluya reforestación,

conservación y manejo de los rios y sus afluentes, teniendo en cuenta que la

reforestación es el medio más eficiente para conservar tanto los suelos como el agua

Se sugiere que la asociación de usuarios del acueducto de Anatoli (Acuantoli) realice

campañas de concientización sobre el uso adecuado del agua y posteriores inspecciones

para garantizar que el recurso hídrico que se entrega se emplee exclusivamente para

consumo humano.

Iniciar cuanto antes un registro donde se estipule el inventario de materiales que

conforman el sistema, la localización, fecha de instalación, estado físico, profundidad y

dimensiones, con el fin de facilitar el mantenimiento y el manejo del sistema de

abastecimiento.

Las operaciones de mantenimiento y limpieza de todas las estructuras que forman la

obra de captación no deberán afectar el normal funcionamiento de ésta.

A la rejilla se le debe realizar un mantenimiento estructural estético una vez cada año,

que consiste en la aplicación de pintura anticorrosiva.


103

Con el fin de mantener un control efectivo sobre los sedimentos que entran a la

estructura de captación, debe mantenerse control sobre la disposición de los sedimentos

retenidos por el desarenador. Los sedimentos se retornaran al río o a la fuente aguas

abajo de la estructura de captación.

En el caso de los desarenadores debe hacerse mantenimiento estructural y mecánico de

todos los elementos que lo conforman, al menos una vez al año.

Para realizar las labores de mantenimiento previamente programado de las tuberías de

aducción y conducción se podrá suspender el servicio máximo 48 horas

Verificar el estado, la apertura, el cierre de válvulas, purgas, ventosas, compuertas, cada

seis meses.

Las labores de limpieza del tanque de almacenamiento no deberán afectar las presiones

ni el caudal entregado a la red de distribución, ni influir en la prestación del servicio.

Deben desinfectarse las paredes y el piso por lo menos una vez al año.

Cuando se detecten filtraciones mayores que las mínimas permisibles en el tanque de

almacenamiento, debe hacerse una impermeabilización de todo el tanque con productos

autorizados por el Ministerio de Salud que no afecten la salud pública ni la calidad del

agua.


104

9 BIBLIOGRAFIA

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Territorial. Municipio de La Mesa. 2000

AROCHA, R. Simón. Abastecimiento de agua. Teoría y Diseño. Vega. Caracas.

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LÓPEZ, CUALLA. Ricardo Alfredo. Elementos de diseño para acueductos y

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105

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cual se adopta el Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento

Básico RAS 2000. Bogota D.C. 2001.

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NTC ISO 5667-3. Calidad del agua. Muestreo. Recomendaciones para la conservación

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SÁNCHEZ MONTENEGRO, Hernando. Ingeniería de acueductos y plantas de

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SILVA Garavito, Luis Felipe, Diseño de acueductos y alcantarillados.

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Ingeniería Civil, Departamento de Ingeniería Ambiental y Sanitaria. Popayán. 1997.

DECRETO 951 de 1989. Reglamento general para la prestación de los servicios de

acueducto y alcantarillado en todo el territorio nacional


106

DECRETO 1594 de 1984. Normas de calidad de los vertimientos a los cuerpos de agua

LEY 373 de 1997 Uso eficiente del agua

LEY 388 de 1997 Ordenamiento territorial

LEY 142 de 1994 Regulación de servicios públicos domiciliarios

LEY 99 de 1993 Creación del Ministerio de Medio Ambiente

www.geocities.com/gsilvam/index.html


107

ANEXO 1

POBLACIÓN DE LA VEREDA AÑO 2003


108

ANEXO 2

RESULTADO DE ANÁLISIS DE CALIDAD DE AGUA


109

ANEXO 3

COTIZACIONES PLANTA DE TRATAMIENTO

diseÑo del sistema de abastecimiento para la...

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