Mejoramiento del abastecimiento de agua poblacional Compin Succhubamba, Distrito de Marmot, Prov Gran Chimú, Región La Libertad

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(1)PE CU AR IA S. Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO. RO. FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS. AG. ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA AGRÍCOLA “MEJORAMIENTO DEL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE COMPIN SUCCHUBAMBA, DISTRITO DE MARMOT, PROVINCIA GRAN CHIMÚ,. DE. REGIÓN LA LIBERTAD” TESIS. CA. PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE:. BI BL. IO. TE. INGENIERO AGRICOLA AUTOR:. Br. ROY GARCÍA IBAÑEZ ASESOR:. M.Sc. JORGE ARTURO VILLANUEVA SANCHEZ TRUJILLO – PERÚ 2016. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(2) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. PE CU AR IA S. DEDICATORIA. A Dios, por haber iluminado mi camino y haberme permitido concretar mis anhelados. RO. sueños.. AG. A mis queridos padres Antonieta y Magno y hermana Cristina por su vida ejemplar, su cariño, su confianza y su apoyo incondicional durante la etapa de mi formación profesional;. BI. BL IO. TE CA. DE. aquello que fortaleció mi ser y me permitió alcanzar el primer logro en mi vida profesional.. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(3) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. “MEJORAMIENTO DEL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE COMPIN -SUCCHUBAMBA, DISTRITO DE MARMOT, PROVINCIA GRAN CHIMÚ, REGIÓN LA LIBERTAD". PE CU AR IA S. AGRADECIMIENTO. A Dios, por ser mi constante guía y fortaleza espiritual en cada momento de mi vida. Por. permitirme vivir experiencias profesionales y personales muy gratas y hermosas en los diversos lugares en los que he podido estar. Por permitirme conocer personas solidarias, dadivosas y amables por las que vale la pena mejorar cada día más en todos los aspectos de nuestras vidas.. A mis padres, por sus consejos permanentes, su apoyo incondicional, su infinita confianza,. RO. por inspirarme el deseo de superación y por darme ánimos cuando crees que ya no puedes. AG. dar más de ti mismo.. DE. Al M.Sc. Jorge Arturo Villanueva Sánchez, por su apoyo brindado, sus consejos, sus sabias enseñanzas, sus estímulos y por permitirme compartir extraordinarias y enriquecidas. TE CA. experiencias en su equipo de trabajo.. En general quiero agradecer a todas y a cada una de las personas que de una manera u otra han contribuido en la realización de este trabajo de Capacidad Profesional, les agradezco. BL IO. infinitamente a todos por el apoyo y la colaboración brindada que me permite concretar una. BI. de las más anheladas aspiraciones académicas y personales.. iii. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(4) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. “MEJORAMIENTO DEL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE COMPIN -SUCCHUBAMBA, DISTRITO DE MARMOT, PROVINCIA GRAN CHIMÚ, REGIÓN LA LIBERTAD". PE CU AR IA S. PRESENTACIÓN. Señores Miembros del Jurado:. De conformidad y cumpliendo lo estipulado en el Reglamento de Grados y Títulos de la. Facultad de Ciencia Agropecuarias, para Optar el Título Profesional de Ingeniería. RO. Agrícola, ponemos a vuestra disposición el presente Proyecto titulado:. AG. “MEJORAMIENTO DEL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE COMPIN SUCCHUBAMBA, DISTRITO DE MARMOT, PROVINCIA GRAN CHIMÚ,. DE. REGIÓN LA LIBERTAD”.. El presente proyecto ha sido desarrollado durante los primeros días de Julio de 2014 hasta febrero de 2015, y esperamos que el contenido de este estudio sirva de referencia para otros. ______________________________ Br. Roy Smith García Ibáñez. BI. BL IO. TE CA. Proyectos o Investigaciones.. iv. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(5) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. “MEJORAMIENTO DEL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE COMPIN -SUCCHUBAMBA, DISTRITO DE MARMOT, PROVINCIA GRAN CHIMÚ, REGIÓN LA LIBERTAD". PE CU AR IA S. TESIS. “MEJORAMIENTO DEL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE COMPIN SUCCHUBAMBA, DISTRITO DE MARMOT, PROVINCIA GRAN CHIMÚ, REGIÓN LA LIBERTAD”.. ________________________________. RO. Dr. Anselmo Humberto Carrasco Silva. DE. AG. PRESIDENTE. _____________________________. M.Sc. Pavel Ovidio Arteaga Caro. Ing. Juan Emilio Paz Vergara Pérez. TE CA. ___________________________. BI. BL IO. SECRETARIO. VOCAL. _________________________________ M.Sc. Jorge Arturo Villanueva Sánchez ASESOR v. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(6) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. “MEJORAMIENTO DEL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE COMPIN -SUCCHUBAMBA, DISTRITO DE MARMOT, PROVINCIA GRAN CHIMÚ, REGIÓN LA LIBERTAD". PE CU AR IA S. RESUMEN El presente trabajo tiene como objetivo general, determinar la influencia del diseño estructural e hidráulico en la ampliación y mejora de la línea de abastecimiento de agua potable en la población de Compin-Succhubamba, distrito de Marmot, Provincia de Gran Chimú, Región La Libertad.. Así mismo dicha red existente no cuenta con un sistema de tratamiento del agua, la cual se capta de un manantial directamente mediante una estructura de concreto, y que no abastecen a la población actual.. Actualmente brinda el servicio básico de agua potable a la localidad de Compin, contando. RO. con una infraestructura deteriorada desde su captación hasta el reservorio en una longitud de. 2.68 km. Aproximadamente de línea de conducción, ya que las tuberías en este tramo están. AG. expuestas al medio ambiente y están rotas en varios tramos. También cuenta con un reservorio de concreto de 49.00 m3. Capacidad que es insuficiente para la población actual.. DE. Para la realización de este trabajo se utilizaron métodos de ingeniería como: hidráulico; estructural. Además, se realizó la verificación de lineamientos sociales.. TE CA. Los resultados que se lograron son los siguientes: Resultado 1: Se realizó el diseño hidráulico de la captación y la línea de distribución Resultado 2: Se realizó el diseño hidráulico de la línea de conducción del sistema de agua. BL IO. poblacional.. Resultado 3: Se realizó el diseño estructural de la captación Resultado 4: Se realizó el diseño estructural de la línea de conducción del sistema de agua. BI. poblacional.. Resultado 5: Se realizó el diseño estructural del reservorio y la línea de distribución. Palabras claves: Mejoramiento, abastecimiento, agua. vi. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(7) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. “MEJORAMIENTO DEL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE COMPIN -SUCCHUBAMBA, DISTRITO DE MARMOT, PROVINCIA GRAN CHIMÚ, REGIÓN LA LIBERTAD". PE CU AR IA S. ABSTRACT The present work has the overall objective to determine the influence of structural and. hydraulic design in the expansion and improvement of the Line of drinking water in the City of Compin-Succhubamba, Marmot District, Province of Gran Chimu, La Libertad Region.. Also Said Red existing airless Account UN Water Treatment System, which it is captured UN source directly using a concrete structure and does not supply the actual population.. Basic service currently provides drinking water to the City of Compin, with dilapidated infrastructure from catchment to the reservoir of a longitudinal of 2.68 km. About driveline, since the pipes in this section are exposed to the environment and are broken in several pieces.. RO. Also it has a reservoir of 49.00 m3 concrete. That capacity is insufficient para the actual population.. AG. To carry out this work as engineering methods were used: Hydraulic; structural. : Also, verification of social guidelines was conducted.. DE. The results son achieved the following:. Result 1: the hydraulic design of the collection and the distribution line was made. TE CA. Result 2: the hydraulic design of the pipeline Water System population was performed. Result 3: the structural design of the collection was made Result 4: the structural design of the pipeline Water System population was performed.. BI. BL IO. Result 5: The structural design of the reservoir and the distribution line was made.. vii. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(8) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. “MEJORAMIENTO DEL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE COMPIN -SUCCHUBAMBA, DISTRITO DE MARMOT, PROVINCIA GRAN CHIMÚ, REGIÓN LA LIBERTAD". PE CU AR IA S. ÍNDICE GENERAL. DE. AG. RO. DEDICATORIA ...............................................................................................................................ii AGRADECIMIENTO ....................................................................................................................iii PRESENTACIÓN .......................................................................................................................... iv LISTA DE MIEMBROS DE LA EVALUACIÓN DE LA TESIS .......................................v RESUMEN ....................................................................................................................................... vi ABSTRACT ..................................................................................................................................... vii ÍNDICE GENERAL ......................................................................................................................ix CAPÍTULO 1 .....................................................................................................................................1 INTRODUCCION ...........................................................................................................................1 1.1 Realidad Problemática ....................................................................................................5 1.2 Enunciado del Problema ................................................................................................7 1.3 Delimitación de la Investigación ...................................................................................7 1.4 Objetivos ..........................................................................................................................8 1.5 Justificación ......................................................................................................................8 1.6 Tipo de Investigación. ....................................................................................................9 1.7 Hipótesis ...........................................................................................................................9 1.8 Variables e Indicadores ..................................................................................................9 1.9 Diseño de la Investigación .......................................................................................... 10 CAPITULO 2 .............................................................................................................................. 11 MATERIALES, METODOS, TECNICAS Y PROCEDIMIENTOS ............................ 11 1 MATERIALES..........................................................................................................................................12 1.1 Antecedentes..........................................................................................................................................12 1.2 Ubicación política, geográfica e hidrológica..........................................................................12. TE CA. 1.3 Material de estudio..............................................................................................................14 1.4 Ubicación de Canteras:................................................................................................................ 14 15. 1.6 Agua Potable para la Obra:. 15. 1.7 Geología y Estudio de Suelos:. 15. 1.8 Topografía. 15. 1.9 Clima. 15. 1.10 Extensión. 16. 1.11 Economía. 16. 2 METODOS. 17. BI. BL IO. 1.5 Materiales de Construcción:. 2.1 Medición de Caudal del Manantial: .......................................................................... 17 2.2 Levantamiento topográfico ....................................................................................... 18 ix. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(9) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. “MEJORAMIENTO DEL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE COMPIN -SUCCHUBAMBA, DISTRITO DE MARMOT, PROVINCIA GRAN CHIMÚ, REGIÓN LA LIBERTAD". PE CU AR IA S. 2.3 Información básica para el diseño para uso poblacional .......................................... 18 2.4 Diseño hidráulico de la captación:........................................................................... 21 2.5 Líneas de conducción: .............................................................................................. 22 2.6 Diseño Estructural del Reservorio ............................................................................ 26 CAPITULO 4 .............................................................................................................. 33. RESULTADOS .............................................................................................................. 33. 1 Información básica para el diseño ............................................................................... 34 2 Caudal de Diseño ......................................................................................................... 34. 3 Cálculo de los Caudales............................................................................................... 34 4 Volumen del reservorio(V): 95 m3 ............................................................................. 34. RO. 5 Diseño Estructural de la captación: ............................................................................. 34 6 Diseño hidráulico de la Línea de conducción:............................................................. 38 7 Red de distribución: ..................................................................................................... 38. AG. 8 Total de tubería y diámetro:......................................................................................... 54 9 Descripción de las obras .............................................................................................. 54 10 Presupuesto………………………………………………………………………………..56. DE. CAPITULO 5 ................................................................................................................. 57 DISCUSION DE RESULTADOS.................................................................................. 57 CAPITULO 6 .............................................................................................................. 61. TE CA. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .......................................................... 61 CONCLUSIONES .......................................................................................................... 62 RECOMENDACIÓN ..................................................................................................... 62 ANEXO ....................................................................................................................... 63. BI. BL IO. BIBLIOGRAFÍA ......................................................................................................... 92. x. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(10) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. PE CU AR IA S. “MEJORAMIENTO DEL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE COMPIN -SUCCHUBAMBA, DISTRITO DE MARMOT, PROVINCIA GRAN CHIMÚ, REGIÓN LA LIBERTAD". INTRODUCCION. BI. BL IO. TE CA. DE. AG. RO. CAPÍTULO 1. 1. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(11) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. “MEJORAMIENTO DEL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE COMPIN -SUCCHUBAMBA, DISTRITO DE MARMOT, PROVINCIA GRAN CHIMÚ, REGIÓN LA LIBERTAD". PE CU AR IA S. 1.1 Realidad Problemática. El Perú cuenta con 106 cuencas hidrográficas por las que escurren 2’043.548,26 millones de metros cúbicos (MMC) al año. Asimismo, cuenta con 12.200 lagunas en la sierra y más de 1.007 ríos, con los que se alcanza una disponibilidad media de recursos hídricos de 2,458. MMC concentrados principalmente en la vertiente amazónica. Sin embargo, su disponibilidad en el territorio nacional es irregular, puesto que casi el 70% de todo el agua precipitada se. produce entre los meses de diciembre y marzo, contrastando con épocas de extrema aridez en algunos meses. Además, muchas lagunas han sufrido el impacto de la contaminación por. desechos mineros, agrícolas y urbanos, y el asentamiento de pueblos o centros recreativos en. RO. sus orillas.. Nuestro país cuenta con tres vertientes hidrográficas: la del Atlántico (genera 97,7% de los. AG. recursos hídricos), la vertiente del Pacífico (1,8% de los recursos hídricos) y la vertiente del Titicaca (el restante 0,5%). Paradójicamente, la población está ubicada en su mayoría en la vertiente del Pacífico, generando un problema de estrés hídrico: situación donde existe una. por su baja calidad.. DE. demanda mayor de agua que la cantidad disponible, o cuando el uso del agua se ve restringido. TE CA. De hecho, el balance hídrico realizado en la vertiente del Pacífico para proyectar los requerimientos de agua y la oferta de esta, indica que, si bien en agregado se cubre la demanda de agua, en más del 68% de las cuencas de la vertiente el balance es negativo. Por ejemplo, 9 de cada 10 peruanos vive en zonas áridas, semiáridas y subhúmedas; y 1 de cada 2 se asienta. BL IO. en la costa.. De esta manera, aunque el Perú cuenta con la mayor disponibilidad per cápita de agua dulce renovable en América Latina (74,546 MMC/persona al año), la distribución de los recursos hídricos es asimétrica. La concentración de núcleos urbanos y de las actividades productivas. BI. en las tres vertientes hidrográficas genera una situación donde la demanda por recursos hídricos es máxima en las zonas donde la disponibilidad y el abastecimiento de agua son más escaso.. 5. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(12) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. “MEJORAMIENTO DEL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE COMPIN -SUCCHUBAMBA, DISTRITO DE MARMOT, PROVINCIA GRAN CHIMÚ, REGIÓN LA LIBERTAD". PE CU AR IA S. En el Perú, según datos del Infobarómetro de la Primera Infancia, hay más de 2 millones 370 mil viviendas (2, 376,534) que no tienen acceso a agua potable, lo que significa que el 28,6 por ciento de las familias del país no tienen acceso a un derecho fundamental como es el agua. Y más de la tercera parte de las viviendas del país, el 34,9 por ciento, no tienen servicio de. saneamiento. Es decir, más de 2 millones 900 mil viviendas (2, 906,777) carecen de una fuente segura de saneamiento.. La brecha en acceso a agua potable entre las zonas urbana y rural es grande. De acuerdo al Instituto Nacional de Estadística e Informática (INEI), en las zonas urbanas el déficit de. acceso a agua potable alcanza al 10,5 por ciento, mientras en las zonas rurales el déficit es de. RO. 60,4 por ciento.. Las regiones con mayor cantidad de viviendas sin acceso a servicios de agua potable y. AG. saneamiento son Lima Metropolitana, Puno, Cajamarca y La Libertad. En Lima Metropolitana hay cerca de 230 mil viviendas (228,996), el 13,3 por ciento de las viviendas de la capital del país, que no tienen acceso a servicio de agua potable. Y cerca de. saneamiento.. DE. 200 mil viviendas (198,773), el 11,6 por ciento, no tienen acceso a una fuente adecuada de. En Puno son más de 214 mil viviendas (214,572) las que no tienen acceso a agua potable, lo. TE CA. que representa el 60,6 por ciento de las viviendas de esta región, y más de 243 mil viviendas (243,992), el 69 por ciento, las que no tienen servicio de saneamiento. En Cajamarca, el 42,1 por ciento de las viviendas, es decir cerca de 137 mil (136,988), no tienen acceso a servicio de agua apta para consumo humano, y cerca de 230 mil (229,900), el. BL IO. 70,7 por ciento, carecen de una fuente segura de saneamiento. Y en La Libertad son más de 128 mil viviendas (128,555), el 35,3 por ciento del total de viviendas de la región, las que no tienen acceso a agua potable. De otro lado, cerca de 160. BI. mil viviendas de esta región (159,599), el 43,8 por ciento, no tienen acceso a servicio de saneamiento.. 6. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(13) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. “MEJORAMIENTO DEL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE COMPIN -SUCCHUBAMBA, DISTRITO DE MARMOT, PROVINCIA GRAN CHIMÚ, REGIÓN LA LIBERTAD". PE CU AR IA S. El Distrital de Marmot, que actualmente tiene 354 familias, que hacen un total de 1770 habitantes; debido al crecimiento poblacional de los últimos años, muchos pobladores no. cuenta con agua potable de calidad e inclusive no tienen el servicio; ello se suma la infraestructura deteriorada desde su captación hasta el Reservorio en una longitud de 2.68 Km; teniendo la línea de conducción, tuberías expuestas al medio ambiente y rotas en varios tramos. Así mismo dicha red no cuenta con un sistema de tratamiento de agua que permita brindar agua potable de calidad; adicionalmente a ello, el reservorio no está abasteciendo a la población actual; debido a que cuenta con un Reservorio de concreto de 49.00 m3. de capacidad el cual es insuficiente.. La falta de agua, en el distrito, se hace notoria en los meses de verano, debido a las pérdidas. RO. que se suceden en el tramo malogrado y a la poca capacidad del reservorio actual. Como consecuencia de la falta del agua, los vecinos tienen que almacenar, muchas veces, agua en depósitos antihigiénicos que trae como consecuencia la generación de enfermedades. AG. infectocontagiosas, poniendo en peligro la salud de la población. Ante la situación de insuficiencia del sistema, así como del peligro que acarrea el consumir. DE. agua sin tratamiento, los moradores y autoridades, han considerado que es necesario realizar el proyecto de ampliación y mejorar el sistema de abastecimiento de agua potable en el distrito de Marmot; el cual estará beneficiando a toda la población con agua de calidad y previniendo. TE CA. las enfermedades infecto-contagiosas, como el cólera, dermatológicas y diarreicas de ambas poblaciones.. 1.2 Enunciado del Problema. BL IO. ¿Cuál es la influencia del Mejoramiento del Abastecimiento de agua potable Compin Succhubamba, distrito de Marmot, Provincia Gran Chimú, región La Libertad?. 1.3 Delimitación de la Investigación. BI.  Un aspecto limitante es la condición económica y de tiempo, debido a la existencia de diversos aspectos requerir análisis exhaustivos y mejoras costosas, las cuales alargarían la culminación del proyecto. 7. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(14) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. “MEJORAMIENTO DEL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE COMPIN -SUCCHUBAMBA, DISTRITO DE MARMOT, PROVINCIA GRAN CHIMÚ, REGIÓN LA LIBERTAD". PE CU AR IA S.  Otra limitación del proyecto es la reserva en el libre acceso a las instalaciones y a la base de datos, por parte de otras empresas que se dedican a esta actividad. 1.4 Objetivos 1.4.1 Objetivo General •. Determinar el Mejoramiento del abastecimiento de agua potable Compin -Succhubamba, distrito de Marmot, Provincia. Gran Chimú, región La Libertad.. 1.4.2 Objetivos Específicos. Realizar el diseño hidráulico de la captación y la línea de distribución. •. Realizar el diseño hidráulico de la línea de conducción del sistema de agua poblacional.. •. Realizar el diseño estructural de la captación. •. Realizar el diseño estructural del reservorio.. •. Estimar el presupuesto total para la obra de mejoramiento. 1.5 Justificación. DE. AG. RO. •. a) Criterio teórico. Para realizarse el proyecto, implica tener conocimiento y criterio para. TE CA. aplicar las herramientas de ingeniería Agrícola. Es por eso que se presenta como base el uso de herramientas y técnica hidráulicas y estructurales para proponer la ampliación del sistema de abastecimiento de agua que permitirá que este recurso llegue con mayor eficiencia a los pobladores. BL IO. b) Criterio Aplicativo o Práctico. El presente proyecto se justifica primero por mejorar el sistema de abastecimiento de agua potable; segundo, por el impacto económico y social que han de propiciar tales mejoras en la población de Compim.. c) Criterio Valorativo. Ante lo expuesto en los puntos anteriores, es importante indicar que. BI. este proyecto requiere del uso de herramientas que expongan con claridad las mejoras que tendrían al ejecutarlo; lo cual, permitirá que toda la población de Compim tenga agua potable.. 8. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(15) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. “MEJORAMIENTO DEL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE COMPIN -SUCCHUBAMBA, DISTRITO DE MARMOT, PROVINCIA GRAN CHIMÚ, REGIÓN LA LIBERTAD". PE CU AR IA S. d) Criterio Académico. El presente proyecto se servirá como fuente de información a los estudiantes de ingeniería Agrícola, así como a otras carreras afines. 1.6 Tipo de Investigación. •. Por la orientación: Aplicada. •. Por el diseño: Pre experimental. 1.7 Hipótesis. El mejoramiento de la línea de abastecimiento de agua potable se ve influenciada por el. RO. diseño hidráulico y estructural de todo su sistema. 1.8 Variables e Indicadores. VARIABLE INDEPENDIENTES. Diseño hidráulico y estructural. •. VARIABLE DEPENDIENTE. Línea de abastecimiento de agua potable. BI. BL IO. TE CA. DE. AG. •. 9. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(16) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 1.9 Diseño de la Investigación FIGURA Nº 01: METODOLOGÍA PROPUESTA.. OP EC UA RI AS. “MEJORAMIENTO DEL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE COMPIN -SUCCHUBAMBA, DISTRITO DE MARMOT, PROVINCIA GRAN CHIMÚ, REGIÓN LA LIBERTAD". PROPUESTA. LUGAR. DIAGNÓSTICO. DISTRITO DE MARMOT. DISEÑO ACTUAL DEL ABASTECIMIENTO DE AGUA. PROPUESTA. DISEÑO DESPUÉS DE LA PROPUESTA. EVALUACIÓN ECONÓMICA FINANCIERA. BI. BL I. OT. EC. A. DE. AG R. Elaboración propia. DISEÑO HIDRÁULICO DISEÑO ESTRUCTURAL. RESULTADO DE LA PROPUESTA. 10 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(17) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. RI A. S. “MEJORAMIENTO DEL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE COMPIN -SUCCHUBAMBA, DISTRITO DE MARMOT, PROVINCIA GRAN CHIMÚ, REGIÓN LA LIBERTAD". PE CU A. CAPITULO 2 MATERIALES, METODOS, TECNICAS Y. BI. BL. IO. TE. CA. DE. AG RO. PROCEDIMIENTOS. 11 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(18) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. S. “MEJORAMIENTO DEL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE COMPIN -SUCCHUBAMBA, DISTRITO DE MARMOT, PROVINCIA GRAN CHIMÚ, REGIÓN LA LIBERTAD". RI A. 1 MATERIALES 1.1 Antecedentes. PE CU A. A. Local.. A.1 Título: “Aprovechamiento Del Agua En La Comunidad De Llamactambo-Bolívar Para Uso Poblacional Y Un Módulo De Riego Tecnificado”(Marín & Rodríguez, 2010) B. Nacional.. B.1 Guía: “Guía Para El Diseño De Redes De Distribución En. AG RO. Abastecimiento De Agua”. (PRODUCE, 2010). Sistemas Rurales De. B.2 Manual: “Manual De Proyectos De Agua Potable Y Saneamiento En Poblaciones Rurales”. (García, Mayo, 2008) C. Internacional.. C.1Tesis: “Diseño Del Sistema De Abastecimiento De Agua Potable Para Las Comunidades. DE. Santa Fe Y Capachal, Píritu, Estado Anzoátegui Venezuela”. (Puerto La Cruz, enero,2009). a. Política:. CA. 1.2 Ubicación política, geográfica e hidrológica. Las Obras de Agua Potable se ubican en el mismo centro poblado de Compin, en el tramo. TE. comprendido desde la captación “La Suelda” que se plantea en la parte más alta del caserío Mejico, hasta la línea de Distribución incluida.. IO. El acceso al centro poblado “Compin” es a través de la carretera asfaltada Trujillo – Sausal, la carretera Sausal – Desvío Cascas y la Carretera Desvío Cascas – Desvío Compin y la. BL. carretera desvío Compin – Compin- Succhubamba.. BI. Existe el transporte interprovincial directo Trujillo – Compin, este servicio se presta todos los días de la semana. La agencia se ubica en la Av. Cesar Vallejo en el terminal terrestre. 12 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(19) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. S. “MEJORAMIENTO DEL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE COMPIN -SUCCHUBAMBA, DISTRITO DE MARMOT, PROVINCIA GRAN CHIMÚ, REGIÓN LA LIBERTAD". RI A. este-Trujillo; y de Compín a Succhubamba no existe servicio de transporte, pero la trocha carrozable existente está en buenas condiciones.. PE CU A. Dentro del centro poblado, el acceso es a través de las calles que se distribuyen dentro de la ciudad y por la carretera principal que pasa hacia el Caserío de Chugur y Succhabamba. El tiempo estimado de viaje es de aproximadamente 5 hrs.. Descripción. Tipo de vía. Carretera Trujillo – Causal. Asfaltada. 55.6. Afirmada. 32.7. AG RO. Carretera Sausal – Desvío Cascas. Longitud (Km). Carretera Desvío Cascas – Desvió Compin. Afirmada. 22. Carretera Desvió Compin – Compin. Afirmada. 30. Compin – Alto Succhubamba (Mejico). Afirmada. 20. LONGITUD TOTAL (Km). 160.3. El centro poblado de Compin – Alto Succhubamba se encuentra ubicado a 160.30 km de. DE. Trujillo, al cual se llega a través de la Carretera Trujillo – Sausal - Desvío Cascas – desvío Compin. - Compin.- Alto Succhubamba (Mejico). CA. b. Geográfica:. Geográficamente se encuentra ubicado como sigue: : La Libertad : La Libertad. Provincia. : Gran Chimú. Distrito. : Marmot. Centro poblado. : Compin – Succhubamba. BI. BL. Departamento. IO. TE. Región. 13 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(20) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. AG RO. PE CU A. RI A. S. “MEJORAMIENTO DEL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE COMPIN -SUCCHUBAMBA, DISTRITO DE MARMOT, PROVINCIA GRAN CHIMÚ, REGIÓN LA LIBERTAD". c. Hidrológica:. Las Obras de Agua Potable se ubican en el mismo centro poblado de Compin, en el tramo comprendido desde la captación “La Suelda” que se plantea en la parte más alta. 1.3 Material de estudio. DE. del caserío Mejico, hasta la línea de Distribución incluida.. CA. Agua subterránea “La suelda” del centro poblado de Compin.. TE. 1.4 Ubicación de Canteras:. En la zona no existen canteras de agregados de calidad conocida, por lo que se ha optado por usar agregados de canteras ubicada en la ciudad de Trujillo 160.30 Km. de Compin-. IO. Succhubamba, para lo cual se ha realizado el diseño de mezcla correspondiente, en el. BL. informe del Laboratorio, indica la aptitud de estos materiales para la construcción de obras de concreto.. BI. En cuanto al material para la cama de apoyo será con material propio de la excavación, zarandeado.. 14 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(21) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. S. “MEJORAMIENTO DEL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE COMPIN -SUCCHUBAMBA, DISTRITO DE MARMOT, PROVINCIA GRAN CHIMÚ, REGIÓN LA LIBERTAD". RI A. 1.5 Materiales de Construcción:. Los materiales serán trasladados desde la ciudad de Trujillo, y en algunos casos serán. PE CU A. los de la zona.. Los precios de éstos serán los que rigen en el mercado o lugar donde se desarrolle la obra.. En el caso de la tubería de PVC SAP, válvulas de compuerta y equipo serán adquiridos necesariamente en las ciudades de la Costa, como Trujillo. Chiclayo etc.. AG RO. 1.6 Agua Potable para la Obra:. El agua se encuentra en el mismo centro poblado de Compin, en el tramo comprendido desde la captación “La Suelda” que se plantea en la parte más alta del caserío Mejico, hasta la línea de Distribución incluida. 1.7 Geología y Estudio de Suelos:. DE. En el terreno donde se ubicará la obra predominan suelos arcillosos en la parte superior, y a mayor profundidad existe roca suelta y conglomerado de origen sedimentario, clasificación que se ha obtenido de las muestras extraídas de las calicatas excavadas en. CA. lugares donde se instalará las tuberías, llevadas al laboratorio para su análisis respectivo y clasificación.. TE. 1.8 Topografía. La topografía del terreno por donde se ha estimado instalar la línea de Conducción a. IO. reemplazar, atraviesa terrenos con pendiente variada. En la mayor parte de los casos. BL. llega a alcanzar una gradiente máxima del 30% y en otros casos tiende a ser plano.. 1.9 Clima. BI. 2.9.1. Temperatura:. 15 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(22) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. S. “MEJORAMIENTO DEL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE COMPIN -SUCCHUBAMBA, DISTRITO DE MARMOT, PROVINCIA GRAN CHIMÚ, REGIÓN LA LIBERTAD". RI A. La temperatura media anual es de 10ºC, y en los meses de Setiembre a Marzo la temperatura máxima se eleva hasta 14ºC, habiendo un descenso de temperatura entre los. 2.9.2. Humedad Relativa:. PE CU A. meses de Junio hasta Agosto, alcanzando valores de 12ºC.. La humedad relativa tiene valores de entre 70% en los meses de Marzo a Mayo y de 85% entre los meses de Agosto a Noviembre. 2.9.3. Velocidad del Viento:. La velocidad media es de 2.4 km/h, acentuándose una mayor velocidad en los meses de. 2.9.4. Precipitación:. AG RO. Agosto a Diciembre, alcanzando hasta 12 Km/h.. La precipitación en año normal se acentúa en 1 mm y en los meses de Noviembre a. 1.10. DE. Abril se incrementa hasta 3 mm. Extensión. Economía. TE. 1.11. CA. El área del proyecto abarca aproximadamente 42.00 Ha.. Los habitantes de Compin y Succhubamba en su mayoría se dedican a la Agricultura,. IO. predominando el cultivo de papa, maíz, arbeja, menestras, etc.. BL. Se practica además, en menor escala la crianza de aves, reses y cerdos. Algunos jefes de familia laboran en trabajos eventuales, como construcción civil y pesca. BI. artesanal. Un gran porcentaje de la población está desempleado.. 16 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(23) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. METODOS. RI A. 2. S. “MEJORAMIENTO DEL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE COMPIN -SUCCHUBAMBA, DISTRITO DE MARMOT, PROVINCIA GRAN CHIMÚ, REGIÓN LA LIBERTAD". PE CU A. 2.1 Medición de Caudal del Manantial: Para medir el caudal en el punto de ubicación de la toma de captación se utilizó el método volumétrico. Materiales:.  Recipiente (por ejemplo: balde o tubo u otro recipiente) del cual es imprescindible saber la capacidad de contención. Dicha capacidad se estima en. AG RO. litros..  Un tubo o canaleta. Se recomienda que el tamaño del tubo facilite su transporte manual..  Un reloj con segundero.. Con los materiales a la mano, se escoge un punto del curso de agua donde la corriente. DE. no sea fuerte.. En el lugar escogido, se hace un dique rústico para represar agua. Es posible que cerca de la corriente de agua haya piedras, palos y hojas, de árboles. Con estos recursos. CA. naturales se puede levantar el pequeño dique. El tubo se introduce o empotra en el dique para que el agua salga por ese ducto. Hay que evitar en lo posible grandes fugas de agua. TE. por el borde del tubo adherido al dique. En la boca del tubo por donde sale agua se coloca el recipiente a llenar y al mismo. IO. instante se observa el tiempo de duración de llenado del recipiente. Es importante tener la observación aguda en este momento para dar la mayor exactitud. BL. en el registro del tiempo.. BI. Ahora prosigue la sección de cálculo numérico: la división. Se divide la capacidad del recipiente entre el tiempo que registró el llenado. El resultado o cociente de la operación indica cual es el caudal del curso de agua. 17. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(24) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. S. “MEJORAMIENTO DEL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE COMPIN -SUCCHUBAMBA, DISTRITO DE MARMOT, PROVINCIA GRAN CHIMÚ, REGIÓN LA LIBERTAD". RI A. En términos de notación esquemática la operación es: capacidad = C; tiempo = T; caudal = Q. Entonces: Q= C/T (C dividido entre T). Es necesario reiterar que con el Método Volumétrico se logran cifras aproximadas del aforo de un caudal de agua. Para adquirir. PE CU A. mejor representatividad del aforo, las muestras de agua pueden registrarse de varios sectores de la corriente. Dichas muestras se promedian haciendo la suma de todas las. AG RO. mediciones registradas, y dividiendo la suma total entre el número de aforos realizados.. DE. 2.2 Levantamiento topográfico Se hizo un levantamiento altimétrico y planimétrico con una Estación Total Nikon . Con la información de campo se ingresó la información a una hoja de cálculo, para su procesamiento y lectura con programación Lisp, en Autocad Land, graficando los. CA. perfiles longitudinales, secciones, y planta con curvas de nivel.. TE. 2.3 Información básica para el diseño para uso poblacional Para el diseño se consideró las “Normas y Requisitos para los proyectos de agua potable y alcantarillado destinado a las localidades Rurales”, aprobado por R.S. Nº 148-72-VIEl reglamento nacional de. IO. DM del ministerio de Vivienda y Construcción,. Construcciones que actualmente está en vigencia, asimismo las Normas de Saneamiento. BL. Básico Rural. 2.3.1. Periodo De Diseño:. BI. Teniendo en cuenta el período recomendable de las etapas constructivas del Sistema de Agua Potable, la realidad económica de la población, el tiempo que llevara la ejecución. 18 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(25) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. S. “MEJORAMIENTO DEL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE COMPIN -SUCCHUBAMBA, DISTRITO DE MARMOT, PROVINCIA GRAN CHIMÚ, REGIÓN LA LIBERTAD". estructuras de 20 años.. PE CU A. El Ministerio de Salud recomienda también el mismo período. Por lo tanto: Periodo de Diseño = 20 Años. 2.3.2. RI A. del proyecto y la población a servir, consideramos un período de diseño para las. Población Actual:. Según el INEI, la tasa de crecimiento intercensal (1993-2007) del Distrito de Cascas ha. AG RO. sido 1.72.. De acuerdo a la última inspección realizada por el personal de estudios (Abril 2011), el número de viviendas según la lotización asciende a 289 unidades en Compín y 65 unidades en Succhubamba; que hacen un total de 1770 habitantes.. Nro. de viviendas. 2.3.3. = 354 lotes. = 1770 hab.. CA. Población total. DE. Por lo tanto:. Población de diseño:. La zona del proyecto constituye un área de expansión urbana para una zona rural con. TE. una población baja, por lo que resulta recomendable el uso del Modelo de crecimiento. IO. geométrico. Demografía Actual del Centro poblado:. BL. Nº LOTES 354. Nº HABITANTES 1770. BI. Luego, la Población de diseño (Pd) se obtendrá aplicando la fórmula del Método. aritmético:. 19 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(26) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Pa(1 + r ∗ t) 100. PE CU A. Dónde: Pa = Población actual o base r. = Tasa de crecimiento anual. t. = Período de diseño en años. 2.3.4. Dotación de agua. AG RO. Por lo tanto: Población de Diseño = Pd. RI A. Pd =. S. “MEJORAMIENTO DEL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE COMPIN -SUCCHUBAMBA, DISTRITO DE MARMOT, PROVINCIA GRAN CHIMÚ, REGIÓN LA LIBERTAD". Consumo Doméstico: Dotación= Do. Do ∗ Pd 86400 GARCIA, Eduardo. 2008. Caudales de diseño. TE. 2.3.5. Qd =. CA. DE. Luego el caudal domestico es:. IO. a. Caudal Medio diario (Qmd) Qmd = Qd. BI. BL. b. Caudal Máximo diario (QMd) QMd = K1 ∗ Qmd. c. Caudal Máximo horario. 20 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(27) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. S. “MEJORAMIENTO DEL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE COMPIN -SUCCHUBAMBA, DISTRITO DE MARMOT, PROVINCIA GRAN CHIMÚ, REGIÓN LA LIBERTAD". RI A. Qd = K2 ∗ QMd. GARCIA, Eduardo. 2008. V=. 0.25 ∗ Qmd ∗ 86400 1000. Dónde: V. PE CU A. d. Calculo del volumen del reservorio.. = volumen del reservorio (m3). AG RO. Qmd = Caudal medio diario (m3/seg.). AGÜERO, Roger. 2004. e. Calculo del caudal del manantial de la captación:. Dónde:. V t. DE. Qc =. CA. Qc = Caudal de la captación V = Volumen de agua de ingreso a la captación. TE. t = Tiempo que se demora en ingresar el volumen del agua AGÜERO, Roger. 2004. IO. 2.4 Diseño hidráulico de la captación: Para la captación se diseñará una pequeña Cámara de Captación, cuyo fin principal será. BL. captar el agua del manantial. Se debe de tener en cuenta los criterios de diseño, el cálculo. BI. consiste en determinar el momento para dos casos: . 1er caso: Cuando el elemento está vacío.. . 2do caso: Cuando el elemento está lleno.. 21 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(28) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 2.4.2. RI A. Criterios a tener en cuenta: δs = Peso específico del suelo. . δc = Peso específico del concreto. . Ø = Angulo de fricción interna. . f'c = Esfuerzo máximo de compresión de concreto. . fy = Esfuerzo de fluencia para el acero en estructuras de concreto. . qt = Esfuerzo del terreno. . FSD = Factor de seguridad de deslizamiento. . FSV = Factor de seguridad de volteo. . f = Coeficiente de fricción interna. . FCM = Factor por carga muerta. . FCV = Factor por carga viva. PE CU A. . AG RO. 2.4.1. S. “MEJORAMIENTO DEL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE COMPIN -SUCCHUBAMBA, DISTRITO DE MARMOT, PROVINCIA GRAN CHIMÚ, REGIÓN LA LIBERTAD". Calculo para los momentos:. W * L² / 8. DE. 2.5 Líneas de conducción: La línea de conducción en un sistema de abastecimiento de agua potable por gravedad es el conjunto de tuberías, válvulas, accesorios, estructuras y obras de arte encargados. CA. de la conducción del agua desde la captación hasta el reservorio, aprovechando la carga estática existente. Debe utilizarse al máximo la energía disponible para conducir el gasto. TE. deseado, lo que en la mayoría de los casos nos llevara a la selección del diámetro mínimo que permita presiones iguales o menores a la resistencia física que el material de la. IO. tubería soporte.. Las tuberías normalmente siguen el perfil del terreno, salvo el caso de que, a lo largo de. BL. la ruta por donde se debería realizar la instalación de las tuberías, existan zonas rocosas insalvables, cruces de quebradas, terrenos erosionables, etc. que requieran de estructuras. BI. especiales.. 22 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(29) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. S. “MEJORAMIENTO DEL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE COMPIN -SUCCHUBAMBA, DISTRITO DE MARMOT, PROVINCIA GRAN CHIMÚ, REGIÓN LA LIBERTAD". RI A. Para lograr un mejor funcionamiento del sistema, a lo largo de la línea de conducción puede requerirse cámaras rompe presión, válvulas de aire, válvulas de purga, etc. Cada. PE CU A. uno de estos elementos precisa de un diseño de acuerdo a características particulares. Todas estas consideraciones serán desarrolladas en el presente capitulo y servirán para diseñar y definir los diámetros de las tuberías y la ubicación de las cámaras rompepresión. 2.5.1. Carga Disponible:. AG RO. a.. Criterios de Diseño:. La carga disponible viene representada por la diferencia de elevación entre la obra de captación y el reservorio. b.. Caudal de Diseño:. El gasto de diseño es el correspondiente al gasto máximo diario (Qmd), el que se estima considerando el caudal medio de la población para el periodo de diseño. DE. seleccionado (Qm) y el factor K1 del día de máximo consumo.. c.. Clase de Tubería:. CA. Las clases de tubería a seleccionarse estarán definidas por las máximas presiones que ocurran en la línea representada por la línea de carga estática. Para la selección. TE. se debe considerar una tubería que resista la presión más elevada que pueda producirse, ya que la presión máxima no ocurre bajo condiciones de operación,. IO. sino cuando se presenta la presión estática, al cerrar la válvula de control en la tubería.. BI. BL. En la mayoría de los proyectos de abastecimiento de agua potable para poblaciones rurales se utilizan tuberías de PVC. Este material tiene ventajas comparativas con relación a otro tipo de tuberías: es económico, flexible, durable, de poco peso y de fácil transporte e instalación; además, son las tuberías que incluyen diámetros comerciales menores de 2 pulg. y que fácilmente se encuentran en el mercado. 23. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(30) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. S. “MEJORAMIENTO DEL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE COMPIN -SUCCHUBAMBA, DISTRITO DE MARMOT, PROVINCIA GRAN CHIMÚ, REGIÓN LA LIBERTAD". RI A. Cuando las presiones sean mayores a las que soporta la tubería PVC, cuando la naturaleza del terreno haga anti económica la excavación y donde sea necesaria la construcción de acueductos, se recomienda utilizar tubería de fierro galvanizado. Diámetros:. PE CU A. d.. Para determinar los diámetros se consideran diferentes soluciones y se estudian diversas alternativas desde el punto de vista económico. Considerando el máximo desnivel en toda la longitud del tramo, el diámetro seleccionado deberá tener la capacidad de conducir el gasto de diseño con velocidades comprendidas entre 0.6. a la carga disponible. e.. AG RO. y 3.0 m/s; y las pérdidas de carga por tramo calculado deben ser menores o iguales. Estructuras complementarias:.  Válvulas de aire: El aire acumulado en los puntos altos provoca la reducción del área de flujo del agua, produciendo un aumento de pérdida de carga y una disminución del gasto. Para evitar esta acumulación es necesario instalar válvulas de aire pudiendo ser automáticas o manuales. Debido al costo elevado. DE. de las válvulas automáticas, en la mayoría de las líneas de conducción se utilizan válvulas de compuerta con sus respectivos accesorios que requieren ser operadas periódicamente.. CA.  Válvulas de purga: Los sedimentos acumulados en los puntos bajos de la línea de conducción con topografía accidentada, provocan la reducción del área de. TE. flujo del agua, siendo necesario instalar válvulas de purga que permitan periódicamente la limpieza de tramos de tuberías.. IO.  Cámaras rompe-presión: Cuando existe mucho desnivel entre la captación y algunos puntos a lo largo de la línea de conducción, pueden generarse presiones. BI. BL. superiores a la máxima que puede soportar una tubería. En esta situación, es necesaria la construcción de cámaras rompe-presión que permitan disipar la energía y reducir la presión relativa a cero (presión atmosférica), con la finalidad de evitar danos en la tubería. Estas estructuras permiten utilizar. 24 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(31) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. S. “MEJORAMIENTO DEL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE COMPIN -SUCCHUBAMBA, DISTRITO DE MARMOT, PROVINCIA GRAN CHIMÚ, REGIÓN LA LIBERTAD". RI A. tuberías de menor clase, reduciendo considerablemente los costos en las obras de abastecimiento de agua potable. f.. Línea de gradiente Hidráulico:. PE CU A. La línea de gradiente hidráulica (L.G.H.) indica la presión de agua a lo largo de la tubería bajo condiciones de operación. Cuando se traza la línea de gradiente hidráulico para un caudal que descarga libremente en la atmosfera (como dentro de un tanque). puede resultar que la presión residual en el punto de descarga se vuelva positiva o negativa, cuando la presión residual es positiva, indica que hay un exceso de energía gravitacional; es decir, que hay energía suficiente para mover. AG RO. el flujo. Cuando la presión residual negativa, indica que no hay suficiente energía gravitacional para mover la cantidad deseada de agua; motivo suficiente para que la cantidad de agua no fluya. Se puede volver a trazar la L.G.H. usando un menor caudal y/o un diámetro mayor de tubería con la finalidad de tener en toda la longitud de la tubería una carga operativa de agua positiva. g.. Perdida de carga:. DE. La pérdida de carga es el gasto de energía necesario para vencer las resistencias que se oponen al movimiento del fluido de un punto a otro en una sección de la tubería. Las pérdidas de carga pueden ser lineales o de fricción y singulares o. CA. locales. Las primeras, son ocasionadas por la fuerza de rozamiento en la superficie de contacto entre el fluido y la tubería; y las segundas son producidas por las. TE. deformaciones de flujo, cambio en sus movimientos y velocidad (estrechamientos o ensanchamientos bruscos de la sección, torneo de las válvulas, grifos,. IO. compuertas, codos, etc.). Cuando las pérdidas locales son más del 10% de las pérdidas de fricción, la tubería se denomina corta y el cálculo se realiza. BI. BL. considerando la influencia de estas pérdidas locales. Debido a que en la línea de conducción las pérdidas locales no superan el 10%, para realizar los cálculos hidráulicos solamente se consideran las pérdidas por fricción. Para las tuberías primaria, secundaria y tuberías ramales o laterales se estableció que la variación de presión en ellas debería estar en el rango de m.c.a. Así mismo, 25. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(32) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. S. “MEJORAMIENTO DEL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE COMPIN -SUCCHUBAMBA, DISTRITO DE MARMOT, PROVINCIA GRAN CHIMÚ, REGIÓN LA LIBERTAD". de carga se calcularon empleando la ecuación:. RI A. la velocidad del agua debería estar en el rango de 0,6 m/s a 2,5 m/s. Las pérdidas. También:. PE CU A. Hfp = 1.72 * 106 * (Q/C) 1.852 * L * d –4,871. Hfp = 1.72 * 106 * (V.A/C) 1.852 * L * d –4,871 Cálculo del diámetro de tubería. D = (Q/ (0.0597 x (S0.54)))1/2.63. Cálculo de la velocidad de flujo. AG RO. V= (Q/3141.6 x 0.25 x (Dcom x 0.0254)2))) Dónde: Q. = caudal del tramo. S. = pendiente. Dcom = diámetro comercial. DE. 2.6 Diseño Estructural del Reservorio Para el diseño estructural, se utilizara el método de Portland Cement Association, que determina momentos y fuerzas cortantes como resultado de experiencias sobre modelos. CA. de reservorios basados en la teoría de Plates and Shells de Timoshenko, donde se considera las paredes empotradas entre sí.. TE. En los reservorios apoyados o superficiales, típicos para poblaciones rurales, se utiliza preferentemente la condición que considera la tapa libre y el fondo empotrado. Para este caso y cuando actúa sólo el empuje del agua, la presión en el borde es cero y la. IO. presión máxima (P), ocurre en la base.. BL. P = §a x h. BI. El empuje del agua es: V = (§a h2 b ) / 2. 26 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(33) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. S. “MEJORAMIENTO DEL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE COMPIN -SUCCHUBAMBA, DISTRITO DE MARMOT, PROVINCIA GRAN CHIMÚ, REGIÓN LA LIBERTAD". RI A. Donde: §a = Peso específico del agua.. PE CU A. h = Altura del agua. b = Ancho de la pared.. Para el diseño de la losa de cubierta se consideran como cargas actuantes el peso propio y la carga viva estimada; mientras que para el diseño de la losa de fondo, se considera el empuje del agua con el reservorio completamente lleno y los momentos en los. AG RO. extremos producidos por el empotramiento y el peso de la losa y la pared.. Para el diseño estructural del reservorio de concreto armado de sección cuadrada, tenemos los siguientes datos: Volumen (V). . Ancho de la pared (b). . Altura de agua (h). . Borde libre (B.L.). . Altura total (H). . Peso específico del agua (§a). . Peso específico del terreno (§t). . Capacidad de carga del terreno (ßt). . Concreto ( f'c ). . Peso del Concreto Armado. . Esfuerzo de fluencia del acero (fy). . Cálculo de momentos y espesor (e ). BL. IO. TE. CA. DE. . BI. 2.6.1. Paredes El cálculo se realizó cuando el reservorio se encuentra lleno y sujeto a la presión del agua. Para el cálculo de los momentos - tapa libre y fondo empotrado, según. 27 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(34) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. S. “MEJORAMIENTO DEL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE COMPIN -SUCCHUBAMBA, DISTRITO DE MARMOT, PROVINCIA GRAN CHIMÚ, REGIÓN LA LIBERTAD". de los coeficientes (k).. PE CU A. b/h. RI A. la relación del ancho de la pared (b) y la altura de agua (h), tenemos los valores. Los momentos se determinaron mediante la siguiente fórmula: M = k x §a x h3. El espesor de la pared (e) originado por un momento " M " y el esfuerzo de tracción por flexión (ft) en cualquier punto de la pared, se determina mediante. AG RO. el método elástico sin agrietamiento, cuyo valor se estima mediante: e = {6M / (ft x b)}1/2 ft = 0.85 (f'c)1/2 2.6.2. Losa de Cubierta. DE. La losa de cubierta fue considerada como una losa armada en dos sentidos y apoyada en sus cuatro lados.. Según el Reglamento Nacional de Construcciones para losas macizas en dos. CA. direcciones, cuando la relación de las dos es igual a la unidad, los momentos flexionantes en las fajas centrales son:. TE. MA = MB = CWL^2. IO. C = 0.36. BI. BL. Conocidos los valores de los momentos, se calcula el espesor útil " d " mediante el método elástico con la siguiente relación: d = ( M / Rb )1/2 Siendo:. 28 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(35) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. S. “MEJORAMIENTO DEL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE COMPIN -SUCCHUBAMBA, DISTRITO DE MARMOT, PROVINCIA GRAN CHIMÚ, REGIÓN LA LIBERTAD". RI A. M = MA = MB R = 1/2 x fc x j x k. PE CU A. Dónde: k = 1/(1+fs/(nfc)) Para: fs= 0.5 fy fc= 0.45f'c. j = 1-k/3 2.6.3. Losa de fondo. AG RO. n = Es / Ec. La losa de fondo será analizada como una placa flexible y no como una placa rígida, debido a que el espesor es pequeño en relación a la longitud; además la. DE. consideraremos apoyada en un medio cuya rigidez aumenta con el empotramiento. Dicha placa estará empotrada en los bordes. L. CA. Debido a la acción de las cargas verticales actuantes para una luz interna de = 6 m., se origina los siguientes momentos:. TE. Momento de empotramiento en los extremos:. IO. M = - WL2 / 192. BI. BL. Momento en el centro: M = WL2 / 384 Para losas planas rectangulares armadas con armaduras en dos direcciones, Timoshenko recomienda los siguientes coeficientes:. 29 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(36) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. S. “MEJORAMIENTO DEL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE COMPIN -SUCCHUBAMBA, DISTRITO DE MARMOT, PROVINCIA GRAN CHIMÚ, REGIÓN LA LIBERTAD". 2.6.4. = 0.0513. Chequeo del espesor:. PE CU A. Para un momento en el centro. RI A. Para un momento de empotramiento= 0.529. El espesor se calcula mediante el método elástico sin agrietamiento considerando el máximo momento absoluto con la siguiente relación: e = (6M / ft b )1/2 Siendo:. Distribución de la armadura. AG RO. 2.6.5. ft = 0.85 (f'c)1/2. Para determinar el valor del área de acero de la armadura de la pared, de la losa de cubierta y de fondo, se considera la siguiente relación: As = M / fs j d. DE. Donde:. M = Momento máximo absoluto en kg-m.. j. CA. fs = Fatiga de trabajo en kg/cm2. = Relación entre la distancia de la resultante de los esfuerzos de compresión. TE. al centro de gravedad de los esfuerzos de tensión.. IO. d = Peralte efectivo en cm. Con el valor del área acero (As ), se calculó el área efectiva de acero que servirá. BL. para definir el diámetro y la distribución de armadura.. BI. 2.6.6. Pared: Para el diseño estructural de la armadura vertical y horizontal de la pared del proyecto se consideró el momento máximo absoluto, por ser una estructura. 30 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(37) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. S. “MEJORAMIENTO DEL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE COMPIN -SUCCHUBAMBA, DISTRITO DE MARMOT, PROVINCIA GRAN CHIMÚ, REGIÓN LA LIBERTAD". términos económicos no sería significativo. Losa de Cubierta. PE CU A. 2.6.7. RI A. pequeña que dificultaría la distribución de la armadura y porque el ahorro en. Para el diseño estructural de armadura se consideró el momento en el centro de la losa cuyo valor permitirá definir el área de acero en base a la ecuación As=M / fs j d 2.6.8. Losa de Fondo. Como en el caso del cálculo de la armadura de la pared, en la losa de fondo se. AG RO. consideró el máximo momento absoluto. En todos los casos, cuando el valor de área de acero ( As ) es menor a la cuantía mínima (As mín.), para la distribución de la armadura se utilizóel valor de dicha cuantía. 2.6.9. Chequeo por esfuerzo cortante.. DE. El chequeo por esfuerzo cortante tiene la finalidad de verificar si la estructura requiere estribos o no, y el chequeo por adherencia sirve para verificar si existe. 2.6.10. CA. una perfecta adhesión entre el concreto y el acero de refuerzo. Pared. TE. Esfuerzo cortante:. La fuerza cortante total máxima (V), será:. IO. V = §a h2 / 2. BI. BL. El esfuerzo cortante nominal (v), se calcula mediante: v = V / (j x b x d ) El esfuerzo permisible nominal en el concreto, para muros no excederá a:. 31 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(38) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. S. “MEJORAMIENTO DEL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE COMPIN -SUCCHUBAMBA, DISTRITO DE MARMOT, PROVINCIA GRAN CHIMÚ, REGIÓN LA LIBERTAD". 2.6.11. RI A. Vmáx. = 0.02 f'c Chequeo por adherencia:. la sección se calcula mediante: u = V / (∑o x j x d ). PE CU A. Para elementos sujetos a flexión, el esfuerzo de adherencia en cualquier punto de. Siendo el esfuerzo permisible mayor que el calculado, se satisface la condición de diseño. Losa de Cubierta Esfuerzo cortante:. AG RO. 2.6.12. La fuerza cortante máxima (V) es igual a: V = WS/3 El esfuerzo cortante unitario (v) se calcula con la siguiente ecuación: v= V / b d. DE. El máximo esfuerzo cortante unitario (v máx ) es: v máx = 0.29 (f'c)1/2 Adherencia:. CA. u = V / (∑o x j x d) Siendo:. TE. ∑o para þ 3/8" c. IO. u máx = 0.05 f'c. de diseño.. BI. BL. Siendo el esfuerzo permisible mayor que el calculado, se satisface la condición. 32 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(39) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. PE CU A. RI A. S. “MEJORAMIENTO DEL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE COMPIN -SUCCHUBAMBA, DISTRITO DE MARMOT, PROVINCIA GRAN CHIMÚ, REGIÓN LA LIBERTAD". RESULTADOS. BI. BL. IO. TE. CA. DE. AG RO. CAPITULO 3. 33 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(40) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. “MEJORAMIENTO DEL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE COMPIN -SUCCHUBAMBA, DISTRITO DE MARMOT, PROVINCIA GRAN CHIMÚ, REGIÓN LA LIBERTAD". Información básica para el diseño. PE CU AR IA S. 1. a. Período de Diseño: 20 años, vida útil. b. Población de Diseño (Pf) = 288 habitantes . Población Actual. : 1770 habitantes. . Población Futura. : 2414 habitantes. . Índice de Crecimiento promedio. : 1.82 % anual. RO. 2 Caudal de Diseño a. Dotación de agua: 120 lt/ habitante / día. AG. b. Caudal promedio Anual de la demanda (Qp) : 3.35 Lt./seg. 3 Cálculo de los Caudales a. Caudal Máximo Diario (Qmd) = 5 Lt/ seg.. Volumen del reservorio (V):. TE. CA. 4. DE. b. Caudal Máximo Horario (Qmh) = 8.72 Lt/seg.. V=. 0.25 ∗ Qmd ∗ 86400 1000 V= 95 m3. IO. 5 Diseño Estructural de la captación: a. Caudal de diseño: 5 Lt/seg. = 18 m3/hora b. Pre dimensionamiento: Ancho interior(A)= 1.2 m. . Largo interior (L)= 1.0 m. . Altura interior (H)=1.1 m. . Espesor de muros y losa = 0.1 m. BI BL. . c. Diseño estructural de la captación:. 34 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(41) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. “MEJORAMIENTO DEL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE COMPIN -SUCCHUBAMBA, DISTRITO DE MARMOT, PROVINCIA GRAN CHIMÚ, REGIÓN LA LIBERTAD". el momento para dos casos. PE CU AR IA S. Se pre dimensionará los muros con las medidas anteriores. El cálculo consiste en Determinar I.-Cuando El Elemento esta vacío y II.- Cuando el Elemento. está lleno. Datos a tener en cuenta: δs = 1.917 Tn/m3. . δc = 2.4 Tn/m3. . Ø = 13.39°. . f'c = 210 Kg/cm2. . fy = 4200 Kg/cm2. . qt = 1.24 Kg/cm2. . FSD = 1.5. . FSV = 1.75. . Θ= 0.00°. . f= 0.238. . Ka = 3.072 tn/ m3. AG DE. I.. RO. . Cuando el elemento está vacío: FCM = 1.5. . FCV = 1.8. . W1 = 0.577. . W2 = 5.877. . P = 3.71 Tn. . M = 1.550 Tn-m. . Peso de la losa = 0.360 Tn/m. . Momento = 0.076 Tn-m. BI BL. IO. TE. CA. . Analizando una franja de un metro de ancho, de los marcos en “U”, tenemos el siguiente diagrama de momentos:. 35 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.