QUMICA SANITARIA DETERMINACIP

OBJETIVOS

Generales:

Realizar los estudios pertinentes para determinar la ubicacin y diseo de la Presa del Ro Guachal ubicada en la provincia de Pichincha, Cantn de Pedro Moncayo Parroquia Tabacundo.Realizar los estudios hidrolgicos del Ro Guachal, que permitan un correcto anlisis para la ubicacin de la presa.

Especficos:

Obtener y utilizar correctamente la informacin correspondiente a caudales medios diarios y mensuales, a fin de tener datos veraces que permitan un correcto anlisis y adecuados estudios hidrolgicos.Graficar la curva de duracin general del Ro Guachal.Determinar la correcta ubicacin de la presa que permitir dotar de agua potable a la parroquia de Tabacundo.Determinar si es factible realizar el diseo de la presa del ro Guachal, conociendo el aporte y la demanda de la poblacin con respecto a los datos obtenidos en estudios previos, a fin de evitar que exista un dficit.Determinar la curva rea - Altura Volumen con los datos pertinentes. Realizar el correspondiente Hidrograma de Crecidas.

INTRODUCCIN

El cambio climtico est perjudicando gravemente los problemas hdricos que llevamos sufriendo desde hace unos aos. Se aprecia, por ejemplo, en los fenmenos meteorolgicos que cada vez son ms extremos, largas pocas de sequa y perodos cortos de precipitaciones torrenciales.

El incremento de la temperatura aumenta la evaporacin y transpiracin de las plantas. La subida del nivel del mar provoca la salinizacin de los acuferos litorales y los estuarios.

Aunque el hombre tambin est contribuyendo directamente, la utilizacin de fertilizantes y plaguicidas contamina las aguas subterrneas, y los vertidos a los ros unidos al aumento de temperatura de estos llegan a ser perjudiciales para la salud humana.

La disponibilidad del agua ha sido desde pocas remotas uno de los condicionantes ms fuerte para el establecimiento y posterior desarrollo de los asentamientos.

La disponibilidad de agua se refiere al volumen total de lquido que hay en una regin. Para saber la cantidad existente para cada habitante se divide el volumen de agua entre el nmero de personas de una poblacin.

El necesario equilibrio entre las necesidades y las disponibilidades de agua depende de los condicionamientos relativos al entorno natural y a los de las actividades humanas desarrolladas.

La bsqueda de este equilibrio ha requerido en cada circunstancia particular la adopcin de soluciones de distinto tipo, entre las que siempre han destacado los azudes y las presas de embalse, sobre todo en aquellos pases en los que el agua no es un bien abundante o si bien es abundante, es irregular en su presencia y en el espacio.Entonces siendo el agua el elemento vital para la supervivencia de los seres vivos y de la naturaleza el ser humano en comunidades organizadas debe poseer los servicios bsicos como lo es el abastecimiento de agua. La ingeniera civil adems de brindar un bienestar e infraestructuras en favor de la comunidad, le corresponde tambin vigilar y mantener un equilibrio en la naturaleza conservando el ciclo que debe cumplirse para que los recursos ya aprovechados vuelvan a ser utilizados, devolvindolos en un estado ya tratado y no ofensivo, exento de las materias orgnicas, como producto de la descomposicin. Esto se logra haciendo los correctos estudios de planeacin, diseo y control del medio, desarrollo de los recursos naturales, construcciones, servicios de transporte y otras estructuras.

Una de las primeras y principales actividades de la ingeniera civil es la construccin de presas. Todas las grandes civilizaciones se han caracterizado por la construccin de embalses de almacenamiento para suplir sus necesidades, en las primeras pocas para satisfacer las demandas de irrigacin surgidas del desarrollo y expansin de la agricultura organizada.

Al operar las condiciones de restriccin impuestas por circunstancias locales, especialmente de clima y topografa, el podero econmico de las civilizaciones sucesivas estaba ligado a la experiencia y conocimientos en materia de ingeniera de recursos hidrulicos.

La prosperidad, la salud y el progreso material se ligaron cada vez ms a la habilidad de almacenar y conducir el agua.

El propsito principal de una presa puede precisarse como el de proveer retencin y almacenamiento de agua de una manera segura. Cualquier presa debe representar una solucin de diseo especfica para las circunstancias del lugar. Por tanto, el diseo debe representar un equilibrio ptimo entre las consideraciones tcnicas locales y las econmicas en el momento de la construccin.

Es necesario para todos los gestores productivos, emprender una gestin ambiental basada en anlisis y seguimiento continuo del contenido fsico, qumico y microbiolgico de las aguas.

ANTECEDENTES

El presente trabajo surge con la necesidad de elaboracin de un proyecto de investigacin, y cumpliendo con uno de los objetivos principales que tiene la carrera, el cual es la elaboracin de obras civiles a favor de la comunidad.

La realizacin de obras civiles tienen como principal finalidad la de satisfacer y cubrir necesidades. Entre las principales necesidades que tiene el ser humano se identifican; la alimentacin, salud, vivienda, y transporte, de las cuales se derivan las principales ramas de la ingeniera civil las cuales son el estudio, la evaluacin, construccin, mantenimiento, direccin de proyectos hidrulicos (agua potable, riego y energa), sanitarios, viales y en general estructurales.

Ante lo anteriormente expuesto, se justifica la elaboracin del presente informe y a su vez culminando lo realizado en del primer hemi-semestre, en conjunto a otros estudios con respecto al tema; la adopcin de las medidas necesarias con las cuales se logre mejorar el sistema de agua potable de la poblacin, y poder brindar el lquido vital dentro de los parmetros de cantidad y calidad establecidos.

Las ciudad principal que se asienta en la cuenca del ro Guachal es: Pedro Moncayo con su la parroquia de Tabacundo, o ms conocido como San Juan de Tabacundo. Poblacin de Ecuador, ubicada al nororiente de la ciudad de Quito. Cabecera cantonal de Pedro Moncayo, en la provincia de Pichincha. Es conocida por su gran produccin florcola y sus arraigadas costumbres andinas.RO GUACHALA

a) GEOGRAFA

Tabacundo est ubicada al nororiente de la provincia de Pichincha, en los -00.15 de latitud y -78.15 de longitud. El rea urbana rodea casi los 2km, y est asentada en el margen occidental del by-pass Guayllabamba-Tabacundo-Ibarra, que se deriva de la carretera panamericana entre Guayllabamba y Cayambe. Es cabecera del cantn Pedro Moncayo. La ciudad est ubicada entre los 1.730 y 4.300 msnm por lo que su clima es fro aunque no en extremo, variando entre los 8 a los 14 C promedio.

Como capital cantonal, Tabacundo es el ncleo urbano de las otras cuatro parroquias que conforman el mismo: La Esperanza, Tupigachi, Tocachi y Malchingu.

b) DEMOGRAFA

Respecto a la poblacin de la parroquia Tabacundo se ha podido encontrar informacin puntual en los Censos Nacionales. A fin de determinar su crecimiento, se han analizado los resultados disponibles de la provincia de Pichincha, el cantn Pedro Moncayo y los datos existentes del resto de cantones de la provincia de Pichincha, segn el Censo del 2010.

Se consigna la siguiente informacin:

1) Provincia de Pichincha:

ndice de Crecimiento para el ltimo perodo intercensal: 2.29%

2) Cantn Pedro Moncayo:

ndice de Crecimiento para el ltimo perodo intercensal: 2.88%

3) Cantones de la provincia de Pichincha:

ndice de Crecimiento promedio de todos los cantones de la provincia de Pichincha para el ltimo perodo intercensal: 2.94%

De lo anterior podemos concluir lo siguiente:En los cantones de la provincia de Pichincha el ndice promedio para el perodo intercensal 2001 2010 es de 2.94%.

De lo anotado, el ndice de crecimiento en Pedro Moncayo, donde se asienta Taba cundo y el Barrio Guallaro Grande es del 2.92%. Por tanto,iadoptado = 2.92 %

Este ndice permitir que la proyeccin de la poblacin guarde estricta relacin con las condiciones reales de crecimiento de la poblacin en est cantn eminentemente florcola.

Segn el ltimo censo realizado por elINEC, la poblacin total de la parroquia de Tabacundo era de 33.172hab(2010). Es decir que ms de la mitad de los habitantes del cantn vivan en la ciudad y sus cercanas.

c) CLIMA

La variacin climtica en el sector de influencia del proyecto est comprendida entre los 8 y 16 C, siendo relativamente fro en las maanas, abrigado al medioda y fro por las noches

d) ESTUDIOS TOPOGRFICOS

La topografa general de la zona de influencia del proyecto es montaosa, inclinada con declives pronunciados hacia las quebradas.

Se contar con levantamientos topogrficos actualizados que servirn para el diseo de la presa y sus componentes y la nivelacin de precisin de la cuenca que la abastecer, de manera que se podr contar con la informacin para el diseo y ubicacin de cualquier estructura o componente del sistema para los cuales se requiera informacin topogrfica.

Los sitios levantados topogrficamente y las cantidades de los mismos se debern definir en sitio y de acuerdo a las necesidades del proyecto. El monto correspondiente a estos trabajos se determinar de acuerdo con las cantidades realmente ejecutadas y determinadas por la fiscalizacin, y con los precios unitarios establecidos en la negociacin.

Una vez realizados los estudios topogrficos, se ha determinado que la zona en estudio es factible para realizar nuestra obra, puesto que todas las condiciones que se presentan en el sitio del proyecto son adecuadas y se prestan para realizar nuestro embalse y presa sin que afecte significativamente a la zona.

A continuacin los tems a ser determinados en estos estudios:

e) CARACTERSTICAS GEOGRFICAS

Inicialmente form parte del cantn Cayambe, al que perteneci hasta el 26 de septiembre de 1911, fecha de creacin del cantn Pedro Moncayo, pasando a ser la cabecera cantonal.La ubicacin altimtrica de los principales puntos del sistema se detalla a continuacin:

Punto Cota msnm

Captacin3513.00TRP1 (Nuevo)3540.15TRP2 (Malchingu)3393.42TRP3 (Tocachi)3306.79TRP4 (Los Pinos)3249.99TRP5 (La Esperanza)3173.87TRP6 (Nuevo en Derivacin)3038.38TR400 3035.43TR (Tupigachi)2931.19Planta de tratamiento 2984.17Parque central de Tabacundo2906.08f) RIESGOS NATURALES

Uno de los fenmenos que tienen mayor incidencia en el aspecto ecolgico es el de la erosin, por la tala de bosques, que si bien actualmente es en menor escala, potencialmente ser el ms grave problema ambiental en el rea de influencia de la fuente de abastecimiento (lagunas de Mojanda), en caso de que no se tomen las medidas preventivas del caso.

Tomando en cuenta que el Ecuador, se encuentra ubicado en una zona de intensa actividad ssmica, producindose movimientos tectnicos como en marzo de 1987, el cual dej huellas en todas las Comunidad del centro norte ecuatoriano; es necesario considerar los potenciales riesgos desde el punto de vista sismo tectnico, que podra afectar al proyecto, para prevenir los posibles efectos de estos fenmenos y precautelar las instalaciones fsicas y operativas del proyecto.

g) ESTUDIOS DE MECNICA DE SUELOS Y DE GEOLOGA

Se realizarn estudios de mecnica de suelos y de geologa, adems de geotecnias complementarias a realizarse por la consultora contratada. A continuacin los tems que deben incluir en el presente estudio:

Se establece recomendaciones dirigidas hacia profundidades de cimentaciones y otras estructuras, diseo antissmico, mitigacin de riesgos en zonas precisas de alto o mediano riesgos de percances naturales (terremoto, erupciones, etc.). El monto correspondiente a estos trabajos se determinar de acuerdo con las cantidades realmente ejecutadas y determinadas por la fiscalizacin, y con los precios unitarios establecidos en la negociacin.

Una vez realizados los estudios de Mecnica de Suelos, Geologa y Geotecnia, se ha determinado que la zona en estudio es factible para realizar nuestra obra, puesto que todas las condiciones que se presentan en el sitio del proyecto son adecuadas y se prestan para realizar nuestro embalse y presa sin que afecte significativamente a la zona ni el proyecto una vez que se encuentre en ejecucin.

h) ESTUDIOS HIDROLGICOS

La informacin que se recolecta para desarrollar un estudio hidrolgico comprende los siguientes aspectos:

CartografaHidrometeorologaEstudios anteriores.

Dentro de la informacin cartogrfica se incluyen los mapas con curvas de nivel a escalas entre 1:100.000 y 1:5.000, las fotografas areas y las imgenes de radar y de satlite. Esta informacin se procesa para determinar las caractersticas morfomtricas, de capacidad de almacenamiento, y de suelos y uso de la tierra de las hoyas vertientes y de las zonas de importancia dentro del proyecto.

En el aspecto hidrometeorolgico se recolecta informacin sobre las variables del clima, la precipitacin, los caudales y niveles de las corrientes naturales y los sedimentos que transportan las corrientes. Por lo general esta informacin se recolecta en forma de SERIES DE TIEMPO HISTORICAS, las cuales se procesan con mtodos estadsticos y probabilsticos para determinar regmenes medios y proyecciones futuras. El tratamiento de estas series se realiza de acuerdo con el tipo de proyecto que se va a desarrollar y para ello se utilizan los conceptos de Hidrologa Aplicada e Hidrologa Estocstica.

El anlisis de los Estudios que se han desarrollado con anterioridad en la zona del proyecto permite complementar la informacin recolectada. Este anlisis tiene capital importancia cuando el proyecto se desarrolla en varias fases porque en la segunda fase debe analizarse cuidadosamente lo que se hizo en la primera, y as sucesivamente.

i) PRECIPITACIN

Los estudios de la precipitacin analizan el rgimen de lluvias en la regin a partir de los datos de estaciones pluviomtricas y pluviogrficas.

El anlisis comprende la variabilidad de la precipitacin en el tiempo, su distribucin sobre el rea de estudio, la cuantificacin de los volmenes de agua que caen sobre la zona y las magnitudes y frecuencias de los aguaceros intensos.

Por medio del mtodo de los tringulos de Thiessen o por medio de las curvas isoyetas o isoporcentuales se puede determinar la precipitacin media de la cuenca en estudio.

j) CAUDALES MEDIOS DIARIOS

El rgimen de caudales de una corriente est relacionado con las lluvias y con las caractersticas de su hoya vertiente. Este rgimen define los estados de caudales mnimos, medios y mximos en los sitios que han sido seleccionados para captacin de agua o para construccin de obras hidrulicas.

La metodologa que se utiliza depende de la informacin disponible en el INAMHI y de las necesidades del proyecto. Pueden utilizarse anlisis estadsticos y probabilsticos de series histricas de caudales o balances hidrolgicos.

k) CRECIENTES

En los estudios de crecientes se analizan las magnitudes de los caudales mximos extraordinarios y la frecuencia con que ocurren. Junto con los anlisis de las avalanchas son importantes en los diseos de puentes, drenajes y obras de control de inundaciones.

l) ESTIAJES

Durante algunas pocas del ao las corrientes naturales presentan perodos de caudales bajos o de estiaje. Estos estiajes pueden ser crticos cuando las magnitudes de los caudales resultan tan bajas que las captaciones de acueductos, de sistemas de riego y de sistemas de generacin de energa pueden verse afectadas en su operacin normal. J) ASPECTOS SOCIO ECONMICOS:

Segn la historia cantonal se han destacado dos hechos importantes con proyectos productivos. El proyecto del canal de riego y la construccin de la va de la troncal de la panamericana, en el tramo Guayllabamba Tabacundo - Cayambe, ahorrndose 22 kilmetros de carretera.

Este ramal permite ahorrar tiempo, haciendo que el flujo vehicular hacia la zona norte del pas se d por esta va.

Estos proyectos han estado articulados a hitos en el sector econmico, se han identificado tres etapas claramente definidas, en las que su auge o declinacin provocaron fenmenos migratorios.

La produccin de sombreros de paja toquilla desde 1909. La produccin del pirtro. A partir de la dcada del 80 la produccin de flores para la exportacin.

k) SERVICIOS PBLICOS

En la actualidad la ciudad de Tabacundo y sus parroquias que forman parte del sistema regional, disponen del servicio de agua potable y alcantarillado sanitario, a cargo de la Empresa de Agua Potable y Saneamiento de Tabacundo, que viene desarrollando una intensa labor con la finalidad de brindar cada vez ms y mejores servicio pblicos.

En la ciudad y las parroquias se dispone de energa elctrica, telecomunicaciones, recoleccin de basura, y otros servicios pblicos como hospitales, instituciones educativas, observndose que existe mucha influencia la cercana a la capital de la repblica, lo que trae como consecuencia la incorporacin de nuevos hbitos de consumo.

DESARROLLO DEL ANLISIS

CURVA DE DURACIN GENERALLas curvas de duracin de los gastos medios diarios nos indican el porcentaje del tiempo en el cual el gasto o caudal de un ro es igual o mayor que un determinado valor independientemente de la secuencia del tiempo. Para la realizacin de estas curvas se ordena la estadstica de datos de una manera muy simple preparando intervalos de clases, los mismos que sern de menor amplitud para los valores ms bajos de los caudales, a fin de poder definir de una manera ms precisa la curva en este sector. Para cada intervalo se cuenta el nmero de valores que quedan comprendidos dentro de ste.

Para el estudio de la Cuenca del Guachal he obtenido los siguientes valores:

PARAMETROSUNIDADESTABACUNDOOLMEDOLugar de la Toma--------------CANAL TABACUNDOLA CHIMBA EN OLMEDOCota de cierreMsnm21801330.00Cota de derivacinMsnm22001350.00PermetroKm154.08196.02rea de drenajeKm2978.071391.13ndice de Compacidad--------------1.381.47Mximo RecorridoKm60.63104.54Factor de forma--------------0.270.13Altitud mediaMsnm4112.863648.71Coeficiente Orogrfico--------------17294.929569.98

Qmd minQmd maxAmplitudAmpl / clase

2.703121.490118.7875.9394

# OrdenClase# Elementos# Elem. Acum.%

1121.490330.16

2115.551140.22

3109.611150.27

4103.672490.49

597.7337160.88

691.79325412.25

785.85420613.34

879.91521824.49

973.97517995.42

1068.036201196.52

1162.097271468.00

1256.157361829.97

1350.2187525714.07

1444.27812338020.81

1538.3398246225.30

1632.4008654830.01

1726.46018373140.03

1820.521304103556.68

1914.582358139376.29

208.6424331826100.00

MTODO DE MONTECARLO

CURVA REA-ALTURA-VOLUMEN

CURVA DE NIVEL AA REALAlturaVolumen

(m)(Ha)(Hm)(m)(Hm)

1550.0391242.040.1240.0000.0000.00062

1560.0391242.040.1240.0101.000.00124

1570.0481528.660.1530.0202.000.00229

1580.0501592.360.1590.0303.000.00318

1590.0501592.360.1590.0404.000.00398

1600.0561783.440.1780.0505.000.00535

1610.0571815.290.1820.0606.000.00635

1620.0672133.760.2130.0707.000.00854

1630.0682165.610.2170.0808.000.00975

1640.0692197.450.2200.0909.000.01099

1650.0752388.540.2390.10010.000.01314

1660.0762420.380.2420.11011.000.01452

1670.0772452.230.2450.12012.000.01594

1680.0782484.080.2480.13013.000.01739

1690.0872770.700.2770.14014.000.02078

1700.0892834.390.2830.15015.000.02268

1710.0932961.780.2960.16016.000.02518

1720.0973089.170.3090.17017.000.02780

1730.0973089.170.3090.18018.000.02935

1740.0983121.020.3120.19019.000.03121

1750.1053343.950.3340.20020.000.03511

1760.1073407.640.3410.21021.000.03748

1770.1093471.340.3470.22022.000.03992

1780.1233917.200.3920.23023.000.04701

1790.1264012.740.4010.24024.000.05016

1800.1274044.590.4040.25025.000.05258

1810.1344267.520.4270.26026.000.05761

1820.1344267.520.4270.27027.000.05975

1830.1865923.570.5920.28028.000.08589

1840.2076592.360.6590.29029.000.09889

1850.2307324.840.7320.30030.000.00000

HIDROGRAMA DE CRECIDASLos hidrogramas de crecidas vienen a ser los hidrogramas resultantes de lluvias importantes aisladas. Su estudio es bastante til para el diseo de los aliviaderos de las presas de embalse, cuya misin es la de dejar salir del embalse las aguas provenientes de avenidas. Tambin es til el estudio de los hidrogramas de crecidas para otros proyectos, como defensas contra las inundaciones, prediccin de avenidas, y otros.

rea de la Cuenca (m):65426.35

Longitud de la Cuenca (m):96176.80

Ancho de la Cuenca (m):85872.16

Tipo de Cauce:Dentrtico

Coeficiente de Escurrenta:0.28

Coeficiente de Forma:1.03

Coeficiente de Compacidad:1.35

Pend. Med. De Cuenca:

Pend. Med. De Cauce Principal:0.05

SUBCUENCAS (m)

rea 123726446.02

rea 240412655.45

rea 322197609.25

TOTAL:86336710.72

Subcuencas:reaT concent.Tc Acum.Caudal

(Hm)(min)(min)(Hm/seg)

0901.600.0027

12578.96352.135277

24392.68352.1704131

32412.78352.1105672

4642.16352.1140919

5630.2352.1176119

6623.76352.1211319

MTODO DE KOSHENY

CONCLUSIONES Una vez realizado los anlisis correspondientes de la Curva Integral de Masas, es decir el anlisis de aporte y demanda que va a tener la de Pedro Moncayo Parroquia Tabacundo, a la cual se desea abastecer de agua potable, motivo por el cual se va a represar el agua previo a un tratamiento, se verifica que el proyecto es factible puesto que existe un supervit considerable con respecto al dficit que existir, por lo cual se dice que el proyecto abastecer sin inconveniente durante todo el ao sin riesgo de quedarse desabastecidos del suministro o lquido vital.

Analizada la cuenca se ha elegido una correcta ubicacin de la presa, considerando las reas de inundacin y que estas no afecten a las especies que habitan el sector y primordialmente sin que afecten a la seguridad y condicin de vida de los habitantes de la zona.

Considerando la curva de duracin general y sabiendo que el diseo es para agua potable y que en este caso se considera el 90% de la curva para un abastecimiento, concluimos que el Caudal Medio Diario con el que se abastecer ser de aproximadamente 0,65 m/seg, valor que se ha interpolado en la curva como se dijo anteriormente al 90%.

Analizando la Curva rea - Altura Volumen con la ubicacin de la presa se ha llegado a estimar una altura de la presa aproximada de 30,00 metros, altura con la cual se garantizar que el rea de inundacin no afectar aguas arriba de la presa una vez realizado el estudio y anlisis topogrfico correspondiente.

EL hidrograma de crecida permite determinar el caudal crtico de crecida y mediante el cual se determinar el volumen a evacuar ante una posible avenida que pueda afectar a la estructura de la presa y consecuentemente una catstrofe especialmente aguas debajo de la presa.

Es de suma importancia realizar este estudio para el previo diseo de una presa, puesto que con este anlisis verificamos la factibilidad para realizar o no el proyecto, que en nuestro caso se considera factible, debido a las necesidades que presenta la poblacin y a que el Ro Guachala, abastece adecuadamente a las necesidades de la poblacin de Tabacundo, por lo que no existe un dficit considerable.

BIBLIOGRAFIA

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