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• John Amberly Perez Ramos

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• Agua y el medio ambiente

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INGENIERIA SANITARIA

UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPAN FACULTAD DE INGENIERIA ARQUITECTURA Y URBANISMO

CURSO: HINGENIERIA SANITARIA DOCENTE: ING. VALDIVIA CHACÓN PABLO ADOLFO HUMBERTO TEMA: DEMANDA DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO DEL DISTRITO DE MOTUPE. INTEGRANTE:  CHANAMÉ BUSTAMANTE JOSEF ALEXANDER  MELCHOR PORRAS ALEX DARWIN  PEREZ RAMOS JOHN AMBERLY

PERU

MARTES 09 DE OCTUBRE DEL 2018

INGENIERIA SANITARIA

INDICE: INTRODUCCIÓN: ...................................................................................................................... 1 OBJETIVOS ........................................................................................................................ 2

1.

1.1.

OBJETIVO GENERAL: .............................................................................................. 2

1.2.

OBJETIVOS ESPECIFICOS: ................................................................................... 2

ALCANCES: ....................................................................................................................... 2

2.

2.1. LOCALIZACION:............................................................................................................. 2 MARCO TEORICO: ........................................................................................................... 3

3.

3.1. DEFINICIONES................................................................................................................... 3 3.2. CAUDALES DE DISEÑO DE AGUA .......................................................................... 3 5.

METODOS A APLICAR. ................................................................................................... 8

6.

CALCULOS: ..................................................................................................................... 12

6.1. CALCULO DE DEMANDA DE AGUA POTABLE...................................................... 12 6.2. CALCULO DE LA DEMANDA DE AGUAS RECIDUALES. ..................................... 16 7.

FENOMENO: .................................................................................................................... 20

8.

TRABAJO EN EQUIPO .................................................................................................. 20

9.

CONCLUSIONES: ........................................................................................................... 21

10.

RECOMENDACIONES ............................................................................................... 21

11.

BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................ 22

INGENIERIA SANITARIA

INTRODUCCIÓN: El recurso hídrico es considerado mundialmente como un elemento primordial para la existencia humana y aun así en pleno siglo XXI, el mayor problema que se afronta es la calidad y gestión del agua, ya sea que se trate de temas de salud o de saneamiento de la misma. Cerca de dos millones de personas en el mundo, la mayoría de ellos niños menores de cinco años, mueren todos los años debido a enfermedades diarreicas producto del consumo de aguas contaminadas (OMS, Agua, saneamiento y salud: who, 2013). La universalización de los servicios de agua potable salubre y saneamiento higiénico en todos los hogares del mundo contribuye con la superación de la pobreza. En los últimos años, el derecho humano al agua y saneamiento (DHAS) fue reconocido en un gran número de tratados, declaraciones y normas internacionales; que exigen a los estados partes asegurar un abastecimiento adecuado de agua potable y saneamiento a las poblaciones urbano marginales y rurales que carecen del servicio (Salmón 2013: 69). Tanto los organismos internacionales, estados y sociedad civil están de acuerdo en que: “El agua es un recurso natural limitado y un bien público fundamental para la vida y la salud. En la actualidad el distrito de Motupe y las estadísticas señalan que es una ciudad que seguirá creciendo, aunque a una menor tasa que en años anteriores. La ciudad presenta desigualdades en el acceso al agua y saneamiento, cerca de la mitad de personas carecen de un servicio adecuado. A pesar que la inversión en infraestructura es mayor en el ámbito urbano que en el rural, aún persisten disparidades de acceso a estos servicios entre los distritos centrales y los periféricos. En el Perú hay muchas poblaciones que no abastecen a todos los usuarios o pobladores con el líquido Vidal que es el agua y no tienen un sistema de alcantarillado sanitario para evacuar las aguas residuales, se presentan mayormente casos de desabasteciendo de estos servicios básicos los pueblos o comunidades que están en las canteras de la ciudad, lo cual se abastecen de agua con pozos subterráneos debido a la escasez de agua que brinda la naturaleza. El presente informe analiza la demanda de agua para abastecer a la zona urbana del distrito de Motupe provincia de Lambayeque, y así disminuir la tasa de enfermedades que se originan por la escasez de agua.

1

INGENIERIA SANITARIA

1. OBJETIVOS 1.1. OBJETIVO GENERAL: Abastecer de agua potable a toda la zona urbana del distrito de Motupe provincia de Lambayeque, región Lambayeque. 1.2. 

OBJETIVOS ESPECIFICOS: Obtener datos del INEI (Instituto Nacional de Estadística e Informática) datos de los censos nacionales para estimar la población futura por diversos métodos matemáticos.  Calcular la cauda promedio diaria (Qp), caudal máximo diario (Qmd), caudal máximo horario (Qmh) en último año de periodo óptimo de desarrollo.  Hallar la demanda de agua de acuerdo a la cantidad de habitantes el distrito Motupe en una proyección de 20 años de uso.  Hacer un análisis del caudal actual y el caudal futuro, para identificar las necesidades de servicio que debe suplir la red de distribución.  Obtener la demanda de aguas residuales para diseñar una obra de alcantarillado sanitario que evacue dichas aguas a una PTAR. 2. ALCANCES:

Este proyecto consta de abastecer de agua al distrito de Motupe provincia de Lambayeque región Lambayeque, abarca toda la zona urbana, satisfacer las necesidades de la población que aún no cuenta con agua y desagüe. 2.1. LOCALIZACION: Distrito: Motupe Provincia: Lambayeque. Departamento: Lambayeque. Altura: 130 m.s.n.m. Clima: Temperatura promedio de 23.7 °C. Precipitación anual: 126 mm/año

Elaborado por: Pérez Ramos John A

2

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3. MARCO TEORICO: 3.1. DEFINICIONES Dotación: Es la cantidad de agua en promedio que consume cada habitante y que comprende todos los tipos de consumo en un día promedio anual, incluyendo las perdidas físicas en el sistema. La dotación se calcula con la formula. Dotación = Consumo/N° habitantes (lts/ (hab.día). Otra definición de la dotación está basada en la cantidad de agua que una persona necesita en un día. Esta definición está basada en los requerimientos de agua que una persona necesita para satisfacer sus necesidades en las diferentes actividades en las que hace uso del agua potable. Esta definición precisa: Es el volumen diario de agua potable que una persona necesita para satisfacer sus necesidades vitales. Se expresa en lt/ (hab.día). Demanda unitaria: Es el volumen de agua potable que un usuario está dispuesto a consumir bajo condiciones establecidas tales como: calidad del servicio, tarifa, ingreso, etc. Consumo: Es el volumen de agua utilizado por una persona en un día sin restricciones. Demanda de agua: Es la cantidad de agua que requiere una población, para satisfacer sus necesidades, basada en la estimación del volumen de agua potable que un usuario está dispuesto a consumir bajo condiciones de calidad del servicio, tarifa, ingreso, etc. Se expresa en m3/año. La demanda de agua es importante que sea determinada, sin embargo para proyectar la demanda total de una localidad es necesario contar con registros de consumo en condiciones de continuidad de 16 horas como mínimo. Para su determinación es necesario realizar estudios de una muestra de población, la cual debe contar con micro medidores instalados. 3.2. CAUDALES DE DISEÑO DE AGUA  Caudal promedio diario El caudal promedio diario se define como el promedio de los consumos diarios durante un año. Se expresa como la relación del volumen total consumido por la población en un día (consumo neto). También se define como el caudal correspondiente al promedio de los caudales diarios utilizados por una población determinada, dentro de una serie de valores medidos. A este caudal también se lo denomina por la forma de calcular, caudal promedio diario anual. Cuando se presenta insuficiencia de datos medidos este caudal medio diario se obtiene de la relación de la dotación necesaria y el parámetro de la población total.

3

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

Caudal Máximo Diario

Es el caudal máximo correspondiente al día de máximo consumo de la serie de datos medidos, de igual manera en ausencia de datos este caudal se consigue mediante la aplicación de un coeficiente de variación diaria. Qmd = Qp. k1 Coeficiente máximo diario k1 El coeficiente de variación máximo diario es el máximo valor que varía el consumo respecto del consumo promedio diario anual, se lo simboliza como k1. El coeficiente de variación máximo diario varía entre 1.3 y 1.8, dependiendo del tamaño de la población. El coeficiente es inversamente proporcional al tamaño de la población. Se calcula a partir de los registros diarios de consumos de agua de una población.



Caudal Máximo Horario

Es el caudal correspondiente a la hora de máximo consumo en el día de máximo consumo y se obtiene a partir del caudal medio y un coeficiente de variación horaria. Se calcula con la fórmula: Qmh = Qp. k2

4

INGENIERIA SANITARIA

Coeficiente máximo horario El coeficiente máximo horario es el máximo valor que varía el consumo en un día respecto del promedio de consumo de ese día, se lo simboliza como k2. El coeficiente de variación horario varía entre 1.8 y 2.5. El coeficiente es menor en poblaciones grandes y mayor en poblaciones pequeñas, debido a que en poblaciones menores se presenta simultaneidad en los consumos por las costumbres. En las ciudades grandes, el coeficiente es menor debido a lo heterogéneo de los consumos debido a que se presentan diferentes consumos a diferentes horas del día. Es inversamente proporcional al tamaño de la población.

Se calcula a partir de los registros horarios de consumos de agua de una población.

La norma OS.100 refiere lo siguiente: En los abastecimientos por conexiones domiciliarias, los coeficientes de las variaciones de consumo referidos al promedio diario anual de la demanda deberán ser fijados en base al análisis de información estadística comprobada. De lo contrario se podrán considerar los siguientes coeficientes: Máximo anual de la demanda diaria 1.3 Máximo anual de la demanda horaria 1.8 a 2.5 La norma de SEDAPAL precisa: k1 = 1.3 y k2 = 2.6 

Coeficiente máximo maximorum o factor de mayo ración

El coeficiente máximo maximorum es el máximo valor del consumo en la hora de mayor consumo el día de mayor consumo, respecto del promedio de consumo de ese día, se lo simboliza como k3. k3 = k1. k2

5

INGENIERIA SANITARIA

El factor de mayo ración ha sido investigado por varios autores, quienes presentaron las siguientes correlaciones para estimar el valor de F=k1. k2, en función de la población P expresada en miles de habitantes.

𝐹 =1+

14 𝐻𝑎𝑟𝑚𝑜𝑛 (4 + 𝑃0.5 )

𝐹=

5 𝐵𝑎𝑏𝑏𝑖𝑡 𝑃0.2

𝐹=

3.5 𝐹𝑙𝑜𝑟𝑒𝑠 𝑃0.1

Fuente: RAS 2000 FORMULAS UTILIZADAS PARA CALCULAR LA DEMANDA DE AGUA POBLACION SERVIDA

=

N°. De conexiones conectadas * Densidad

COBERTURA SERVICIO

=

N°.DE CONEXCIONES TOTAL

=

3.2. 

DEMANDA DE ALCANTARILLADO

Composición de las contribuciones de aguas residuales

Las contribuciones de aguas residuales al sistema de alcantarillado está conformado por:



o Aguas residuales domésticas o Agua de infiltración de aguas subterráneas o Agua de conexiones ilícitas o Pérdidas comerciales Contribuciones de aguas residuales domésticas

Coeficiente de retorno El coeficiente de retorno es la relación entre el volumen del desagüe y el volumen de agua abastecida o factor de reingreso del agua al sistema de alcantarillado. En el país no hay estudios de investigación sobre el valor de este coeficiente. Para fines de diseño se estima un valor de 0.80. Puede variar de 0.70 y 1.30 teniendo en cuenta todos los tipos de abastecimiento.

6

INGENIERIA SANITARIA

La diferencia de los volúmenes de agua abastecida y el volumen de desagües se presenta por el uso de las aguas en: elaboración de alimentos, bebidas, riego de parques y jardines, lavado de vehículos y calles, combate de incendios, etc. 3.2.1. CAUDALES DE DISEÑO DE ALCANTARILLADO Caudal promedio diario

Caudal máximo diario

Caudal máximo horario

Caudal mínimo de desagüe Qmin Es el caudal mínimo de desagüe. Es importante en el diseño de estaciones de bombeo.

4. APLICACIÓN DE CAUDALES EN EL DISEÑO DE SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA

7

INGENIERIA SANITARIA 5. METODOS A APLICAR.

Recopilamos información en el (INEI), los 4 últimos censos que son los años 1972, 1981, 1993, 2017. Para luego analizar la tasa de crecimiento de la población del distrito motupe con los métodos matemáticos como son: método de interés compuesto, método de interés simple, método de la parábola de 2° grado, método de incremento de variables, del análisis de todos los métodos calculamos las tasas de crecimiento de acuerdo a la fórmula de cada método y obtuvimos el crecimiento poblacional promedio y el método con el valor más cercano al promedio será el método elegido para calcular la demanda de agua y alcantarillado sanitario. El método elegido para este trabajo es el método de interés compuesto con una menor diferencia absoluta de 190, la curva elegida es la Pf11 y la tasa de crecimiento poblacional es 1.91%.

MÉTODO DE INTERÉS COMPUESTO 1) LA ECUACIÓN DE ESTE MÉTODO ES:

𝑃𝑓 = 𝑃𝑜 (1 + 𝑟)𝑡 Donde: r: t: Po : Pf :

Tasa de Crecimiento (%) Tiempo (años) Población de último censo (habitantes) Población futura (habitantes)

2) DATOS INFORMATIVOS DEL INEI

CENSO AÑO

POBLACIÓN URBANA (HAB)

1972 1981 1993 2007

6702 7864 10968 13382

INSTITUTO NACIONAL DE ESTADÍSTICA E FUENTE: INFORMÁTICA (INEI) - LAMBAYEQUE 2011

Elaborado por: Pérez Ramos John A:

8

INGENIERIA SANITARIA

3) PROCEDIMIENTO A) COMBINACIÓN DE DOS EN DOS

Periodo

Curva

t

r

Pf 1

1972

1981

9

1.79%

Pf 2

1972

1993

21

2.37%

Pf 3

1972

2007

35

2.00%

Pf 4

1981

1993

12

2.81%

Pf 5

1981

2007

26

2.07%

Pf 6

1993

2007

14

1.43%

𝑟=(

𝑃𝑓 ) 𝑃𝑜

1 (𝑡 )

−1

B) COMBINACIÓN DE TRES EN TRES

1972 1972 1972 1981

Pf 7 Pf 8 Pf 9 Pf 10

r

Periodo

Curva

1981 1981 1993 1993

𝑟 = ((𝑟72−81 )𝑡72−81 (𝑟81−93

1993 2007 2007 2007

2.32% 1.99% 1.94% 1.95%

1 ( ) )𝑡81−93 ) 𝑡72−81 +𝑡81−93

C) COMBINACIÓN DE CUATRO EN CUATRO

1972

Pf 11

𝑟 = ((𝑟72−81

)𝑡72−81

r

Periodo

Curva

1981

(𝑟93−07

9

2007

1.91%

1 ( ) 𝑡 ) 93−07 ) 𝑡72−81+𝑡81−93 +𝑡93−07

D) APLICACIÓN DE MÍNIMOS CUADRÁTICOS

𝑌 = 𝐴 + 𝐵𝑋

1993

INGENIERIA SANITARIA Log(Pf) = Y Log(Po) = A

CENSO AÑO

1972 1981 1993 2007

POBLACIÓN

X=t

Y= Log(Pf)

X*Y

X^2

6702 7864 10968 13382

-35 -26 -14 0 -75

3.83 3.90 4.04 4.13

-133.92 -101.29 -56.56 0.00 -291.77

1225.00 676.00 196.00 0.00 2097.00

SUMATORIAS

Calcularemos "B" y "r" con la siguiente expresión

B

( X .Y  A. X )

X

B=

2

𝑟 = 10𝐵 − 1

0.0085

r=

1.97%

E) SELECCIÓN DE LA CURVA REPRESENTATIVA

Fórmula a utilizar:

Curva Censo

𝑃𝑓 = 𝑃𝑜 (1 + 𝑟)𝑡

Pf 1 Pf 2 Pf 3 Pf 4 Pf 5 Pf 6 Pf 7 Pf 8 Pf 9 Pf 10

2007 13382 13382 13382 13382 13382 13382 13382 13382 13382 13382 13382

1993 10968 10435 9636 10148 9077 10051 10968 9709 10153 10228 10206

1981 7864 8432 7272 8006 6508 7864 9249 7375 8014 8123 8090

1972 6702 7186 5888 6702 5071 6542 8138 6001 6710 6834 6797

Σ 38916 39435 36179 38239 34039 37839 41737 36467 38260 38567 38475

Dif. Abs 0 519 2737 677 4877 1077 2821 2449 656 349 441

Pf 11 Pf 12

13382 13382

10266 10191

8180 8068

6898 6772

38726 38413

190 503

Menor diferencia Absuluta Curva Elegida Tasa de Incremento Adoptado

190 Pf 11 1.91%

10

INGENIERIA SANITARIA

Elaborado por: Pérez Ramos John A:

MÉTODO DE INTERÉS COMPUESTO 14000

POBLACIÓN (HABITANTES)

13000 12000 11000 10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000 1970

1975

1980

1985

1990

1995

2000

2005

2010

AÑOS Pf -1

Pf - 2

Pf - 3

Pf - 4

Pf - 5

Pf - 6

Pf - 7

Pf - 8

Pf - 9

Pf - 10

Pf - 11

Pf - 12

DIFERENCIA ABSOLUTA

6000 5000 4000 3000 2000 1000

0 0

1

2

3

4

5

6

7

8

POBLACIÓN FUTURA Elaborado por: Pérez Ramos John A:

11

9

10

11

12

13

INGENIERIA SANITARIA

6. CALCULOS: 6.1. CALCULO DE DEMANDA DE AGUA POTABLE.DE LOS SERVICIOS DE AGUA POTABLE

DEMANDA DE LOS SERVICIOS DE AGUA POTABLE

DATOS: Población Actual Densidad Tasa de Crecimiento Número de Conexiones Domiciliarias Domésticas Número de Conexiones Domiciliarias Comerciales Número de Conexiones Domiciliarias Industriales Número de Conexiones Domiciliarias Estatales Número de Conexiones Domiciliarias Sociales Índice De Agua No Facturada (IANF) K1 K2 Periodo Óptimo de Desarrollo Conexión por tipo de Usuario DOMÉSTICO COMERCIAL INDUSTRIAL ESTATAL SOCIAL

Consumo (m3/seg) 20 18 0 111 0

12

2018 6 1.91% 1652 3 0 9 0 26.4% 1.3 2.5 20 años

hab/viv

INGENIERIA SANITARIA

Nº de Usuarios

Poblacion (hab)

Poblacion Servida

Cobertura de Servicio (%)

Nº de Conexiones D. Totales

Nº de Conexiones D. Conectadas

Domestico

Comercial

Industrial

Estatal

Social

2016

15868

10428

65.72

2645

1738

1652

68

0

10

8

2017

16171

10734

66.37

2695

1789

1703

68

0

10

8

2018

16480

11048

67.04

2747

1841

1755

68

0

10

8

2019

16795

11372

67.71

2799

1895

1806

70

0

10.4

9

2020

17116

11705

68.39

2853

1951

1858

72

0

10.8

10

2021

17444

12048

69.07

2907

2008

1912

74

0

11.2

11

Año Calculado

Año Proyectado

2022

0

17777

12401

69.76

2963

2067

1967

76

0

11.6

12

2023

1

18117

18117

100.00

3019

3019

2917

78

0

12.0

12

2024

2

18463

18463

100.00

3077

3077

2973

80

0

12.4

12

2025

3

18816

18816

100.00

3136

3136

3029

82

0

12.8

12

2026

4

19176

19176

100.00

3196

3196

3087

84

0

13.2

12

2027

5

19542

19542

100.00

3257

3257

3145

86

0

13.6

12

2028

6

19916

19916

100.00

3319

3319

3205

88

0

14.0

12

2029

7

20296

20296

100.00

3383

3383

3266

90

0

14.4

12

2030

8

20684

20684

100.00

3447

3447

3329

92

0

14.8

12

2031

9

21080

21080

100.00

3513

3513

3392

94

0

15.2

12

2032

10

21482

21482

100.00

3580

3580

3457

96

0

15.6

12

2033

11

21893

21893

100.00

3649

3649

3523

98

0

16.0

12

2034

12

22312

22312

100.00

3719

3719

3590

100

0

16.4

12

2035

13

22738

22738

100.00

3790

3790

3659

102

0

16.8

12

2036

14

23173

23173

100.00

3862

3862

3729

104

0

17.2

12

2037

15

23615

23615

100.00

3936

3936

3800

106

0

17.6

12

2038

16

24067

24067

100.00

4011

4011

3873

108

0

18.0

12

2039

17

24527

24527

100.00

4088

4088

3947

110

0

18.4

12

2040

18

24996

24996

100.00

4166

4166

4023

112

0

18.8

12

2041

19

25473

25473

100.00

4246

4246

4100

114

0

19.2

12

2042

20

25960

25960

100.00

4327

4327

4179

116

0

19.6

12

Elaborado Por:

Chaname Bustamante Josef Alexander

13

INGENIERIA SANITARIA

Consumos Promedios (m3/mes)

Caudal Diseño (lt/seg)

Domestico

Comercial

Industrial

Estatal

Social

Consumo Neto

IANF (%)

Consumo Total (m3/mes)

Demanda (m3/año)

20

18

0

111

5

35414

26.4

35413.736

20

18

0

111

5

36432.626

26.4

20

18

0

111

5

37481.102

20

18

0

111

5

20

18

0

111

20

18

0

20

18

20

Qp

Qmd

Qmh

430867.121

13.663

17.762

34.157

36432.362

443260.405

14.056

18.272

35.139

26.4

37480.838

456016.868

14.460

18.798

36.151

38577.704

26.4

38577.440

469358.853

14.883

19.348

37.208

5

39705.931

26.4

39705.667

483085.616

15.319

19.914

38.296

111

5

40866.710

26.4

40866.446

497208.431

15.766

20.496

39.416

0

111

5

42060.996

26.4

42060.732

511738.905

16.227

21.095

40.568

18

0

111

5

61145.307

26.4

61145.043

743931.361

23.590

30.667

58.975

20

18

0

111

5

62331.953

26.4

62331.689

758368.885

24.048

31.262

60.119

20

18

0

111

5

63540.660

26.4

63540.396

773074.824

24.514

31.868

61.285

20

18

0

111

5

64771.851

26.4

64771.587

788054.309

24.989

32.486

62.473

20

18

0

111

5

66025.955

26.4

66025.691

803312.569

25.473

33.115

63.682

20

18

0

111

5

67303.409

26.4

67303.145

818854.931

25.966

33.755

64.914

20

18

0

111

5

68604.661

26.4

68604.397

834686.827

26.468

34.408

66.169

20

18

0

111

5

69930.165

26.4

69929.901

850813.790

26.979

35.073

67.448

20

18

0

111

5

71280.384

26.4

71280.120

867241.460

27.500

35.750

68.750

23

21

0

111

5

83314.220

26.4

83313.956

1013653.133

32.143

41.786

80.357

23

21

0

111

5

84919.399

26.4

84919.135

1033182.804

32.762

42.591

81.905

23

21

0

111

5

86554.661

26.4

86554.397

1053078.498

33.393

43.411

83.482

23

21

0

111

5

88220.583

26.4

88220.319

1073347.212

34.036

44.246

85.089

23

21

0

111

5

89917.750

26.4

89917.486

1093996.074

34.690

45.098

86.726

23

21

0

111

5

91646.759

26.4

91646.495

1115032.351

35.357

45.965

88.394

23

21

0

111

5

93408.219

26.4

93407.955

1136463.448

36.037

46.848

90.093

23

21

0

111

5

95202.750

26.4

95202.486

1158296.910

36.729

47.748

91.823

23

21

0

111

5

97030.984

26.4

97030.720

1180540.429

37.435

48.665

93.587

23

21

0

111

5

98893.566

26.4

98893.302

1203201.842

38.153

49.599

95.383

23

21

0

111

5

100791.152

26.4

100790.888

1226289.137

38.885

50.551

97.213

Elaborado Por:

Chaname Bustamante Josef Alexander

14

INGENIERIA SANITARIA

Donde: Qp = ((Demanda*1000)/360)/86400 Qmd =Qp*k1 Qmh = Qp*k2 Cobertura de Servicio = Poblacion Servida / Poblacion (hab) *100 Nº de Conexiones D. Totales= Poblacion(hab) / Densidad Nº de Conexiones D. Conectadas= Poblacion Servida / Densidad Consumo Neto (m3/mes) = N° Usuarios * Consumo Promedio Consumo Total (m3/mes) = Consumo Neto/(1 - IANC/100) Demanda (m3/año) = Consumo Total*365/30

Grafica N° 01.Curva de Demanda de Agua para 20 años óptimos.

CURVA DE LA DEMANDA DE AGUA POTABLE 1400000.000

1200000.000

800000.000

600000.000

400000.000

200000.000

AÑOS

Elaborado Por:

Perez Ramos John A

Interpretación: Debido a que la curva va en crecimiento nos indica que va haber una gran cantidad de demanda de agua, ya sea por años como se puede ver en el grafico en los años 2022,2023, 2031 y 2032, para que el proyecto sea viable la cobertura de servicio debe de estar al 100%, dado que al año 2042 al caudal de diseño será 1226289.137 m3/ año Elaborado Por:

Perez Ramos John A

15

2044

2043

2042

2041

2040

2039

2038

2037

2036

2035

2034

2033

2032

2031

2030

2029

2028

2027

2026

2025

2024

2023

2022

2021

2020

2019

2018

2017

2016

2015

2014

0.000

DEMANDA M3/AÑO

1000000.000

INGENIERIA SANITARIA

6.2. CALCULO DE LA DEMANDA DE AGUAS RECIDUALES. DEMANDA DE ALCANTARILLADO Población Actual Densidad Tasa de Crecimiento Número de Conexiones Domiciliarias Domésticas Número de Conexiones Domiciliarias Comerciales Número de Conexiones Domiciliarias Industriales Número de Conexiones Domiciliarias Estatales Número de Conexiones Domiciliarias Sociales Índice De Agua No Facturada (IANF) K1 K2 Periodo Óptimo de Desarrollo Conexión por tipo de Usuario DOMÉSTICO COMERCIAL INDUSTRIAL ESTATAL SOCIAL

2018 6 1.91%

hab/viv

1652 3 0 9 0 26.4% 1.3 2.5 20 años

Consumo (m3/seg) 20 18 0 111 0

Coeficiente de retorno (Cr) = 0.8 Longitud por unidad de colector = 9 Coeficiente de infiltracion de agua subterranea (Ci) =

16

asumido 0.8

(lt/s/km)

INGENIERIA SANITARIA

Nº de Usuarios

ETAPA

Año Calculado

Año Poblacio Proyectado n (hab)

Poblacion Servida

Consumos Promedios (m3/mes)

Nº de Cobertur Nº de Conexione a de Conexione s D. Domestic Comercia Industria Estata Servicio s D. Conectada o l l l (%) Totales s

Social

Domestic Comercia Industria Estatal o l l

Social

2016

15868

10428

65.72

2645

1738

1652

68

0

10

8

20

18

0

111

5

2017

16171

10734

66.37

2695

1789

1703

68

0

10

8

20

18

0

111

5

2018

16480

11048

67.04

2747

1841

1755

68

0

10

8

20

18

0

111

5

ETAPA DE PREINVERSION

2019

16795

11372

67.71

2799

1895

1806

70

0

10.4

9

20

18

0

111

5

2020

17116

11705

68.39

2853

1951

1858

72

0

10.8

10

20

18

0

111

5

INVERSIONE S

2021

17444

12048

69.07

2907

2008

1912

74

0

11.2

11

20

18

0

111

5

ESTUDIOS PREVIOS

OPERACIÓN

2022

0

17777

12401

69.76

2963

2067

1967

76

0

11.6

12

20

18

0

111

5

2023

1

18117

18117

100.00

3019

3019

2917

78

0

12.0

12

20

18

0

111

5

2024

2

18463

18463

100.00

3077

3077

2973

80

0

12.4

12

20

18

0

111

5

2025

3

18816

18816

100.00

3136

3136

3029

82

0

12.8

12

20

18

0

111

5

2026

4

19176

19176

100.00

3196

3196

3087

84

0

13.2

12

20

18

0

111

5

2027

5

19542

19542

100.00

3257

3257

3145

86

0

13.6

12

20

18

0

111

5

2028

6

19916

19916

100.00

3319

3319

3205

88

0

14.0

12

20

18

0

111

5

2029

7

20296

20296

100.00

3383

3383

3266

90

0

14.4

12

20

18

0

111

5

2030

8

20684

20684

100.00

3447

3447

3329

92

0

14.8

12

20

18

0

111

5

2031

9

21080

21080

100.00

3513

3513

3392

94

0

15.2

12

20

18

0

111

5

2032

10

21482

21482

100.00

3580

3580

3457

96

0

15.6

12

23

21

0

111

5

2033

11

21893

21893

100.00

3649

3649

3523

98

0

16.0

12

23

21

0

111

5

2034

12

22312

22312

100.00

3719

3719

3590

100

0

16.4

12

23

21

0

111

5

2035

13

22738

22738

100.00

3790

3790

3659

102

0

16.8

12

23

21

0

111

5

2036

14

23173

23173

100.00

3862

3862

3729

104

0

17.2

12

23

21

0

111

5

2037

15

23615

23615

100.00

3936

3936

3800

106

0

17.6

12

23

21

0

111

5

2038

16

24067

24067

100.00

4011

4011

3873

108

0

18.0

12

23

21

0

111

5

2039

17

24527

24527

100.00

4088

4088

3947

110

0

18.4

12

23

21

0

111

5

2040

18

24996

24996

100.00

4166

4166

4023

112

0

18.8

12

23

21

0

111

5

2041

19

25473

25473

100.00

4246

4246

4100

114

0

19.2

12

23

21

0

111

5

2042

20

25960

25960

100.00

4327

4327

4179

116

0

19.6

12

23

21

0

111

5

Elaborado Por:

Melchor Porras Alex Darwin

17

INGENIERIA SANITARIA

Caudal Diseño (lt/seg)

IANF (%)

Contribución de ARD totales (m3/mes)

Contribución de ARD totales (lt/s)

Longitud del colestor (m)

Contribución de AR poraguas subterraneas (lt/s)

28331.200

26.4

38493.478

14.851

15642.000

12.514

0.000

27.364

27.364

31.820

49.641

29146.101

26.4

39600.680

15.278

16100.382

12.880

0.000

28.158

28.158

32.742

51.075

29984.882

26.4

40740.329

15.718

16572.196

13.258

0.000

28.975

28.975

33.691

52.552

30862.163

26.4

41932.287

16.178

17057.837

13.646

0.000

29.824

29.824

34.677

54.090

31764.745

26.4

43158.621

16.651

17557.709

14.046

0.000

30.697

30.697

35.692

55.673

32693.368

26.4

44420.337

17.137

18072.230

14.458

0.000

31.595

31.595

36.737

57.301

33648.797

26.4

45718.474

17.638

18601.828

14.881

0.000

32.520

32.520

37.811

58.977

48916.246

26.4

66462.291

25.641

27175.188

21.740

0.000

47.381

47.381

55.074

85.843

49865.563

26.4

67752.123

26.139

27694.599

22.156

0.000

48.295

48.295

56.136

87.503

50832.528

26.4

69065.935

26.646

28223.937

22.579

0.000

49.225

49.225

57.219

89.194

51817.481

26.4

70404.186

27.162

28763.393

23.011

0.000

50.173

50.173

58.321

90.916

52820.764

26.4

71767.342

27.688

29313.160

23.451

0.000

51.139

51.139

59.445

92.671

53842.727

26.4

73155.879

28.224

29873.434

23.899

0.000

52.122

52.122

60.590

94.458

54883.729

26.4

74570.283

28.769

30444.417

24.356

0.000

53.125

53.125

61.756

96.279

55944.132

26.4

76011.048

29.325

31026.314

24.821

0.000

54.146

54.146

62.944

98.134

57024.307

26.4

77478.678

29.891

31619.333

25.295

0.000

55.187

55.187

64.154

100.024

66651.376

26.4

90558.935

34.938

32223.686

25.779

0.000

60.717

60.717

71.198

113.124

67935.519

26.4

92303.694

35.611

32839.591

26.272

0.000

61.883

61.883

72.566

115.299

69243.729

26.4

94081.153

36.297

33467.267

26.774

0.000

63.071

63.071

73.960

117.516

70576.466

26.4

95891.938

36.995

34106.941

27.286

0.000

64.281

64.281

75.380

119.774

71934.200

26.4

97736.684

37.707

34758.841

27.807

0.000

65.514

65.514

76.826

122.075

73317.407

26.4

99616.042

38.432

35423.201

28.339

0.000

66.771

66.771

78.300

124.419

74726.575

26.4

101530.672

39.171

36100.259

28.880

0.000

68.051

68.051

79.802

126.807

76162.200

26.4

103481.250

39.923

36790.259

29.432

0.000

69.356

69.356

81.333

129.241

77624.787

26.4

105468.461

40.690

37493.446

29.995

0.000

70.685

70.685

82.892

131.720

79114.853

26.4

107493.007

41.471

38210.074

30.568

0.000

72.039

72.039

84.480

134.246

80632.922

26.4

109555.600

42.267

38940.399

31.152

0.000

73.419

73.419

86.099

136.819

Contribución de ARD (m3/mes)

Contribución de Lluvia (lt/s)

Ccontribución Totala (lt/s)

Qp

Qmd

Qmh

18

INGENIERIA SANITARIA Donde:

Qp = ((Demanda*1000)/360)/86400 Qmd =Qp*k1 Qmh = Qp*k2 Cobertura de Servicio = Poblacion Servida / Poblacion (hab) *100 Nº de Conexiones D. Totales= Poblacion(hab) / Densidad Nº de Conexiones D. Conectadas= Poblacion Servida / Densidad Consumo Neto (m3/mes) = N° Usuarios * Consumo Promedio Consumo Total (m3/mes) = Consumo Neto/(1 IANC/100) Demanda (m3/año) = Consumo Total*365/30 Grafica N° 02.Curva de Demanda de Alcantarillado para 20 años optimos.

CURVA DE LA DEMANDA DE ALCANTARILLADO 80.000 70.000

50.000 40.000 30.000

20.000 10.000

AÑOS

Elaborado Por:

Perez Ramos John A

Interpretación:

Debido a que la curva va en crecimiento nos indica que va haber una gran cantidad de demanda de alcantarillado , ya sea por años como se puede ver en la curva en los años 2022,2023, 2031 y 2032, para que el proyecto sea viable la cobertura de servicio debe de estar al 100%, dado que al año 2042 al caudal de diseño será 73.42 lt/ s Elaborado Por:

Perez Ramos John A

19

2044

2043

2042

2041

2040

2039

2038

2037

2036

2035

2034

2033

2032

2031

2030

2029

2028

2027

2026

2025

2024

2023

2022

2021

2020

2019

2018

2017

2016

2015

2014

0.000

DEMANDA M3/AÑO

60.000

INGENIERIA SANITARIA

7. FENOMENO: Empezamos con una población en el año 2018 con 16480 y la proyección es hasta el 2042 con una población de 25960 consta de dos años de pre inversión año 2019y 2020, la inversión del proyecto comienza el año 2021 al 2022 y empezara la operación desde el año 2023 con un periodo óptimo de desarrollo de 20 años. Se tomó los datos de crecimiento poblacional del método interés compuesto ya que sus valores eran más apreciables.

8. TRABAJO EN EQUIPO El grupo conformado por los integrantes nombrados  CHANAMÉ BUSTAMANTE JOSEF ALEXANDER Realizo el cálculo de demanda de agua  MELCHOR PORRAS ALEX DARWIN Realizo el cálculo de demanda de desagüe.  PEREZ RAMOS JOHN AMBERLY Estructura del presente informe, ayuda en hojas de cálculos e interpretación de resultados. Todos presentaron su aporte en este proyecto de gran importancia para enriquecer nuestros conocimientos al poner en práctica lo aprendido en clases.

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INGENIERIA SANITARIA

9. CONCLUSIONES:



    



De los métodos analizados para encontrar la tasa de crecimiento poblacional adoptamos con el método de interés compuesto por el motivo que la curva de este método está más cercana a la curva promedio de todos los métodos. El Qp (caudal promedio diario) en el año 2018 es de 13.635ls/sg y el caudal en el año proyectado es 38.358ls/seg. El Qmd (caudal máximo diario) en el año 2018 es de 17.726ls/sg y el caudal en el año proyectado es 49.865ls/seg. El Qmh (caudal máximo horario) en el año 2018 es de 34.088ls/sg y el caudal en el año proyectado es 95.894ls/seg. El distrito de Motupe en su zona urbana tiene un bajo crecimiento poblacional el caudal para abastecer es aceptable. Debido a que la curva va en crecimiento nos indica que va haber una gran cantidad de demanda de agua, ya sea por años como se puede ver en el grafico en los años 2022,2023, 2031 y 2032, para que el proyecto sea viable la cobertura de servicio debe de estar al 100%, dado que al año 2042 al caudal de diseño será 1226289.137 m3/ año. Debido a que la curva va en crecimiento nos indica que va haber una gran cantidad de demanda de alcantarillado , ya sea por años como se puede ver en la curva en los años 2022,2023, 2031 y 2032, para que el proyecto sea viable la cobertura de servicio debe de estar al 100%, dado que al año 2042 al caudal de diseño será 73.42 lt/ s

10. RECOMENDACIONES o Se recomienda analizar bien los métodos estadísticos para obtener la tasa de crecimiento más cercana a la realidad. o Adoptar

bien los datos de clasificación de consumos doméstico,

comercial, industrial, público o estatal, social. o La cobertura de servicios debe estas al 100% o 98%. o Los usuarios sociales (piletas) deben desaparecer en el año 1, para abastecer a todos mediante conexiones domiciliarias. o Los usuarios (todos) crecen a la tasa de crecimiento del PBI=4% y se consideran supuestos.

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INGENIERIA SANITARIA

o IANF a partir del año de proyecto 1 debe mantenerse constante del orden de 25 al 30% por razones económicas.

11. BIBLIOGRAFIA  Sesiones de clase de ing. P. Valdivia chacón. 

Abastecimiento de agua y remoción de aguas residuales. Fair Geyer y Okun. Editorial LIMUSA. 1980.



Reglamento Nacional de Edificaciones. 2016.



OS.010 captación y construcción de agua para consumo humano.



OS.070 redes de aguas residuales.

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