DATOS BÁSICOS DE DISEÑO

Un sistema de abastecimiento de agua es el conjunto de estructuras, encargada de suministrar el líquido elemento a una población, respetando los criterios de diseño necesarios.

Es importante tener conocimiento de los diferentes factores que influyen en su diseño como el comportamiento de los materiales bajo el punto de vista de su resistencia física a los esfuerzos y también desde el punto de vista funcional.

Los parámetros son: - Período de diseño. - Población.

- Dotación.

3.3.1. PERIODO DE DISEÑO

El período de diseño se define como el tiempo en el cual se considera que el sistema funcionará en forma eficiente cumpliendo los parámetros respecto a los cuales se ha diseñado. El período de diseño tiene factores que influyen la determinación del mismo, entre los cuales podemos nombrar:

a) Durabilidad o Vida útil de las instalaciones

Dependerá de la resistencia física del material o factores adversos.

b) Facilidad de construcción, ampliación o sustitución

La fijación de un período de diseño está ligado a factores económicos y estará siempre supeditados por la dificultad o facilidad de su construcción (costo) que inducirá a mayores o menores períodos de inversión nuevas, que servirán para atender las demandas que el crecimiento poblacional obliga.

c) Tendencia de crecimiento de la población

El crecimiento poblacional es función de factores económicos, sociales y desarrollo industrial, por lo tanto es conveniente elegir un período de diseño más largo para el crecimiento lento y viceversa.

A continuación, se indican algunos valores asignados a los diversos componentes de los sistemas de abastecimiento de agua para poblaciones rurales:

Obras de captación 20 años. Conducción 10 a 20 años. Reservorios 20 años.

Redes 10 a 20 años (tubería principal 20 años, secundaria 10 años).

Para todas las componentes mencionadas anteriormente, las normas generales del Ministerio de Salud para proyectos de abastecimiento de agua en el medio rural recomiendan un periodo de diseño de 20 años.

Determinación del Periodo de Diseño

Considerando los factores anteriormente descritos, se hará un análisis de la vida útil de las estructuras e instalaciones que se tiene previsto construir y además, constatando la realidad de la zona en estudio, se debe determinar para cada componente su período de diseño. Esto se puede realizar a través de cuadros comparativos, considerando la componente y su valor adoptado, para luego determinar el promedio de la vida útil determinando un período de diseño para el conjunto de obras. Para nuestra tesis consideraremos un periodo de diseño de 20 años.

3.3.2. POBLACIÓN

Las obras de agua potable se diseñan no solo para satisfacer una necesidad del momento actual, sino que deben prever el crecimiento de la población en un determinado período de tiempo prudencia, para nuestro caso 20 años, siendo necesario estimar cual será la población futura al final de este período.

Según el Sistema general de información regional para la toma de decisiones (SIRTOD) del INEI, la tasa de crecimiento poblacional de la región Lambayeque es de 0.8% y en base a este porcentaje calcularemos la población futura, con la fórmula del método geométrico

Ec. (3.1)

Pf= Población futura; Pa= Población actual; r= índice anual de crecimiento; n= período de diseño

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a) Población Actual

La población actual está determinada por la cantidad de viviendas que hay en la 1º y 2º etapa del A.H. Sagrado Corazón de Jesús, contando en la 1° etapa con 73 viviendas y 438 habitantes, y en la 2° etapa se cuenta con 320 viviendas y 1920 habitantes.

b) Población Futura

Para el año 2037 se espera que la 1º etapa cuente con 514 habitantes y la 2º etapa con 2252 habitantes, dándonos una población futuro total de 2766 habitantes. Para nuestra tesis de agua y alcantarillado, solo nos interesa la población futura de la segunda etapa, puesto que en la primera etapa el proyecto ya está desarrollado.

3.3.3. DOTACIÓN

La dotación podemos definirla como la cantidad de agua promedio correspondiente a un habitante por día y que esta expresada en litros por habitante por día (Lts/hab/dia.). La determinación de este parámetro de diseño, es importante para asegurar un servicio eficiente para la población, teniendo en cuenta ciertos factores que afectan el consumo y el uso del agua, así como también las consideraciones de las normas nacionales (RNE y el Ministerio de Salud).

a) Cálculo de la Dotación.-

La dotación por habitante se estimará en base a usos y costumbres de la población en estudio, en la que el consumo del agua varía con las estaciones del año, en los días de la semana y durante las horas del día y las cuales dependen directamente de los siguientes factores:

Clima (básicamente la temperatura). Nivel de vida de la población.

Costumbres de la población. Calidad de agua suministrada. Costo de agua (tarifa).

Presión en la red de distribución.

Consumos industrial, comercial, público. Pérdidas en el sistema.

En el RNE, Norma OS.100, estipula que si se comprobara la no existencia de estudios de consumo y no se justificara su ejecución, se considerará por lo menos para sistemas con conexiones domiciliarias una dotación de 180 l/hab/d en clima frío y de 220 l/hab/d en clima templado cálido. Según este criterio a la tesis le correspondería una dotación de 220 l/hab/día.

b) Consumo Promedio Diario Anual.-

El consumo promedio diario anual, se define como el resultado de una estimación del consumo per cápita para la población futura del período de diseño expresada en litros por segundo (l/s) y se determina mediante la siguiente fórmula:

Dónde:

Qm= Consumo promedio diario (l/s) Pf= Población futura (hab)

d= Dotación (l/hab/día) Reemplazando:

c) Consumo Máximo Diario (Qmd) y Consumo Máximo Horario (Qmh).-

El consumo máximo diario se define como el día de máximo consumo de una serie de registros observados durante los 365 días del año, mientras que el consumo máximo horario se define como la hora de máximo consumo del día de máximo consumo.

De acuerdo a la Norma OS.100 los coeficientes deberán ser fijados en base al análisis de información estadística comprobada, de lo contrario se podrán utilizar los siguientes coeficientes: Para el consumo máximo diario (Qmd) el coeficiente será de 130% y para el consumo máximo horario (Qmh) el coeficiente deberá estar dentro del rango de 180% a 250%, Para nuestra tesis los coeficientes serán para Qmd 1.3 y para Qmh 2.5.

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d) Demanda Contra Incendio

El R.N.E, Norma OS.100 especifica que para poblaciones mayores de 10,000 habitantes se deberá seguir el siguiente criterio:

El caudal necesario para demanda contra incendio podrá estar incluido en el caudal doméstico, debiendo considerarse para tuberías donde se ubiquen hidrantes, los siguientes caudales mínimos.

Para áreas destinadas netamente a viviendas : 15 l/s Para áreas destinadas a usos comerciales e industriales : 30 l/s En los cálculos que incluyen la demanda contra incendio se podrá tomar un coeficiente para el Qmh igual a 1.8.