PROYECTO FODECYT 038-2011TEMA INVESTIGACIÓN
EVALUACIÓN DE LOS PARÁMETROS DE DISEÑO EN LOSPROYECTOS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLECONSTRUIDOS EN VARIAS REGIONES DE GUATEMALA
CHUC MUC SECTOR II, SANTIAGO ATITLAN, SOLOLÁ
Objetivo general
Objetivos específicos
• Evaluar y Actualizar los criterios o parámetros de diseño establecidosen la Guía.
• Determinar y evaluar la cuota per cápita real de consumo.
• Determinar y evaluar los parámetros reales de diseño.
• Verificar y evaluar los criterios o parámetros de diseñosestablecidos en la Guía, para determinar si cumple su aplicabilidaden el funcionamiento de los sistemas.
Evaluar y actualizar los criterios o parámetros de diseño establecidos enla “Guía para el diseño de abastecimiento de agua potable a zonas rurales”que son aplicados en los estudios y proyectos construidos en Guatemala.
• Noviembre de 1990, OPS/OMS,“NORMAS DE DISEÑO DE ACUEDUCTOS RURALES Y LAS ESPECIFICACIONESDE CONSTRUCCIÓN DE ACUEDUCTOS RURALES”.
• Octubre de 1993, Segunda revisión, La Asociación Guatemalteca deIngeniería Sanitaria y Ambiental –AGISA-, OPS/OMS,“GUIA PARA EL DISEÑO DE ABASTECIMIENTOS DE AGUA POTABLE A ZONASRURALES”.
• Agosto 2011, validación,“GUIA DE NORMAS PARA EL DISEÑO DE ABASTECIMIENTOS DE AGUAPOTABLE ……..”, Programa de abastecimiento de agua potable y saneamientobásico, préstamo BID 1469/OC-GU, Acuerdos Ministeriales Nos. 572, 573 y574-2011 del Ministerio de Salud Pública y Asistencia Social.
ANTECEDENTESANTECEDENTES
A nivel nacional la normativa que regula y establece los principalescriterios o parámetros de diseño, no cuenta con un fundamento eninvestigación de campo, con el propósito de determinar criterios oparámetros de diseño concordantes con la necesidad real de lascomunidades, para establecer los valores adecuados a implementaren estudios, para que las obras construidas sean adecuadas yfuncionales.
JUSTIFICACIÓN
Los parámetros establecidos en las normativas no reflejan en formareal y objetiva los usos y costumbres de nuestras comunidadesrurales, con un sustento basado en resultados de investigacionesbásicas y aplicadas, encareciendo los costos de los proyectos.
HIPOTESIS
El estudio comprendió 2 fases, cada una tiene duración de 6 meses, yesta compuesta de 4 etapas:
Primera etapa: Capacitación duración 1 mes, a los asistentes deinvestigación, (adecuada recolección, verificación y tabulación de losdatos de campo, etc.).
Segunda etapa: Recopilación de datos, duración 6 meses(funcionamiento, instalación de medidores micromedición ymacromedición, consumo total, intervalos de tiempo cada dos horas,registro de las horas de consumo a presentarse en un día.
METODOLOGÍA
Tercera etapa: Análisis de datos, duración 3 meses:•Consumo promedio anual.•Coeficiente de variación diaria.•Coeficiente de variación horaria.•Porcentaje de volumen de regulación.•Porcentaje de pérdidas.•Dotaciones.
Cuarta etapa: Resultados, duración 2 meses (verificación ydiscusión de los resultados).
RESULTADOS
Semana del __1__ al __7__ de __Dic________ de 201_2__
HORA SAB DOM LUN MAR MIER JUEV VIER
6:00 385.2345 385.2523 385.7964 386.1123 386.1239 386.1273 386.1434
8:00 385.2352 385.2840 385.8452 386.1123 386.1239 386.1283 386.1447
10:00 385.2368 385.3674 385.8863 386.1165 386.1241 386.1290 386.1460
12:00 385.2375 385.4163 385.9325 386.1189 386.1247 386.1346 386.1473
14:00 385.2386 385.4739 385.9775 386.1194 386.1252 386.1354 386.1486
16:00 385.2397 385.5314 386.0224 386.1221 386.1256 386.1376 386.1499
18:00 385.2407 385.5890 386.0674 386.1229 386.1265 386.1399 386.1512
20:00 385.2418 385.6465 386.1123 386.1232 386.1270 386.1421 386.1525
UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL
UNIDAD DE INVESTIGACIÓN DE LA ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL
CHUC MUC SECTOR ___II__
SANTIAGO ATITLÁN
SOLOLÁ
1
MUNICIPIO
DEPARTAMENTO
CASA No.
CUADRO DIARIO DE MICROMEDICIÓN
COMUNIDAD
Tabla No. 1
Consumo de cada una de las viviendas
Fuente: Proyecto FODECYT 038-2011.
Consumo promedio mensual:
Qpmensual
= Consumo total en el periodo de investigación
Número total de días
Qpmensual
= 35.4399 m3
día
Qpmensual: Caudal promedio registrado en un mes en m3/día
Coeficiente de variación diaria:
K1 = Consumo total del día
Consumo promedio mensual
Tabla No. 2
Coeficiente de variación diaria (K1) para cada día
Fuente: Proyecto FODECYT 038-2011
K1
0.4420 0.5894 0.6710 0.7046 0.7556 0.7824 0.7908 0.7981 0.7998 0.8102
0.8132 0.8164 0.8250 0.8296 0.8322 0.8415 0.8469 0.8475 0.8508 0.8508
0.8688 0.8746 0.8825 0.8854 0.8952 0.8975 0.8994 0.9004 0.9028 0.9074
0.9079 0.9252 0.9284 0.9288 0.9289 0.9336 0.9345 0.9360 0.9399 0.9429
0.9430 0.9451 0.9520 0.9530 0.9633 0.9706 0.9710 0.9719 0.9785 0.9794
0.9821 0.9857 0.9961 1.0015 1.0019 1.0043 1.0110 1.0161 1.0245 1.0254
1.0290 1.0345 1.0366 1.0410 1.0468 1.0480 1.0501 1.0554 1.0591 1.0798
1.0813 1.0851 1.0976 1.1154 1.1307 1.1514 1.1569 1.1569 1.2009 1.2177
1.2592 1.2692 1.2778 1.2876 1.3181 1.3237 1.4768 1.7796
Grafica No. 1
Coeficiente de Variación Diaria Vs. Probabilidad de ocurrencia
Fuente: Proyecto FODECYT 038-2011
K1 = 1.28 Z = Valor obtenido mediante niveles de confianza.K1 = Coeficiente promedio de variación diaria. σ = Desviación estándar
Coeficiente de variación horaria:
K2 = Consumo en la hora máximo consumo
Consumo promedio del día
Tabla No. 3
Coeficiente K2 para cada día de investigación
Fuente: Proyecto FODECYT 038-2011
K2
0.0704 0.0837 0.0983 0.1254 0.1302 0.1338 0.1350 0.1350 0.1354 0.1363
0.1378 0.1401 0.1408 0.1471 0.1483 0.1489 0.1498 0.1503 0.1513 0.1514
0.1530 0.1546 0.1549 0.1561 0.1561 0.1566 0.1574 0.1587 0.1602 0.1615
0.1621 0.1632 0.1638 0.1646 0.1648 0.1652 0.1660 0.1688 0.1719 0.1729
0.1734 0.1744 0.1745 0.1760 0.1794 0.1843 0.1860 0.1868 0.1892 0.1892
0.1910 0.1926 0.1928 0.1932 0.1942 0.1967 0.1978 0.1986 0.1997 0.2034
0.2049 0.2135 0.2152 0.2152 0.2162 0.2164 0.2176 0.2176 0.2210 0.2225
0.2252 0.2288 0.2333 0.2357 0.2370 0.2372 0.2538 0.2917 0.3145 0.3316
0.3713 0.4217 0.4504 0.4583 0.5029 0.5159 0.6046 0.6985
Grafica No. 2
Coeficiente de Variación Horaria Vs. Probabilidad de ocurrencia
Fuente: Proyecto FODECYT 038-2011
K2 = 1.85 Z = Valor obtenido mediante niveles de confianza.K2 = Coeficiente promedio de variación Horaria. σ = Desviación estándar
Porcentaje de volumen de regulación:
Z= %Vr − %V
r
σ
Z = Valor obtenido mediante niveles de confianza.%Vr = Porcentaje de volumen de regulación% Vr= Porcentaje promedio de volumen de regulaciónσ = Desviación estándar
Tabla No. 4
Porcentajes de Volumen de regulación para cada día de investigación
Fuente: Proyecto FODECYT 038-2011
%Vr
0.41 0.69 0.73 0.73 0.76 0.76 0.77 0.77 0.78 0.78
0.78 0.78 0.78 0.78 0.80 0.83 0.92 1.02 1.04 1.04
1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.06 1.07
1.07 1.07 1.08 1.08 1.09 1.11 1.11 1.11 1.12 1.12
1.12 1.13 1.13 1.13 1.13 1.13 1.13 1.13 1.13 1.13
1.14 1.14 1.14 1.14 1.14 1.14 1.15 1.15 1.15 1.15
1.15 1.15 1.16 1.16 1.16 1.16 1.16 1.19 1.20 1.20
1.20 1.21 1.21 1.23 1.25 1.25 1.25 1.25 1.25 1.26
1.26 1.27 1.27 1.27 1.27 1.27 1.28 1.33 1.34 1.34
1.36 1.47 Promedio = 1.09 σ =0.8
Grafica No. 3
Porcentaje de volumen de regulación Vs. probabilidad de
Ocurrencia
Fuente: Proyecto FODECYT 038-2011
%Vr = 4.06
Porcentaje de pérdidas:
% Pérdidas= Vol. de agua contabilizada
Vol. de agua producidaX 100
Dotación de Producción
Dot. Producción= Q
producidoX 1000
Pob. Servida Q
producido=
Vol. Promedio de agua producido por mes
No. de días por mes
Tabla No. 5
Resumen anual del porcentaje de pérdidas
Fuente: Proyecto FODECYT 038-2011.
PROMEDIO
VOLUMEN
DE AGUA
PRODUCIDA
(m3)
VOLUMEN DE
AGUA
CONTABILIZADO
(m3)
VOLUMEN DE
AGUA NO
CONTABILIZADO
m3
PORCENTAJE
DE PERDIDAS
SUMA 25,502.40 17,117.48 8,384.92 32.76 %
PROMEDIO
MENSUAL 8,500.80 5,705.83 2,794.97 32.76 %
Dot. Producción = 146.7 lt/hab/día
Dotación de consumo Per-cápita
Qcontabilizado
= Vol. Promedio de agua contabilizada por mes
No. de días por mes Dot. Consumo =
Qcontabilizado
X 1000
Pob. Servida
Dot. Consumo = 98.44 lt/hab/día
Tabla No. 6Resumen Resultados
Fuente: Proyecto FODECYT 038-2011
No. COMUNIDAD MUNICIPIO DEPARTAMENTOQpmensual
K1 K2%Vr %perdidas Dotación Per
m3/día % % Producida Cápita
1 Chuq Muc Santiago Atitlán Sololá 35.44 1.30 1.85 4.06 32.76 146.70 98.44
Tabla No. 7Comparación Resultados vrs Diseño Inicial
lt/hab/día lt/hab/día
No. COMUNIDAD MUNICIPIO DEPARTAMENTO K1K1
K2K2 Per Dotación
Diseño Diseño Capita Diseño
1 Chuq MucSantiago Atitlán
Sololá 1.30 1.50 1.85 2.00 98.44 150.00
Se observa que se tiene un sobredimensionamiento respecto a la dotación de consumo quela Guía presenta para las áreas rurales en general, la cual hace evidente que se pudohaber tenido un costo innecesario en la construcción del proyecto de abastecimiento de aguapara las comunidad.
Fuente: Proyecto FODECYT 038-2011
• La implementación de la micromedición en el consumo de agua potable,permitió determinar la cuota per cápita real de consumo en lacomunidad, valor, que está por debajo del valor por el cual fuediseñado el sistema de abastecimiento de agua.
• A través de la investigación se determinó que los parámetros dediseño que se han implementado en el estudio de diseño deabastecimiento de agua potable para la comunidad, proyecto que estáconstruido, son altos.
CONCLUSIONES
• Los parámetros iniciales, los cuales fueron tomados en base a lasnormas y guías para el diseño de los sistemas de abastecimiento deagua potable existentes en Guatemala, no presentan riesgos en cuantoa dicho abastecimiento de agua a la comunidad, solo costo elevado enconstrucción.
• Se pueden emplear los parámetros obtenidos en esta investigación,obteniendo mejores condiciones de funcionalidad y obedecen a datoscon un sustento basado en resultado de investigacion aplicada, y queal mismo tiempo reflejan en forma real y objetiva los usos ycostumbres de la comunidad rural que se investigo, reflejando costosde construcción bajos.