Universidad de La Salle Universidad de La Salle
Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle
Ingeniería Ambiental y Sanitaria Facultad de Ingeniería
2021
Estudio de viabilidad técnica, ambiental y análisis de costos para Estudio de viabilidad técnica, ambiental y análisis de costos para la implementación de la nueva estación de bombeo de agua
la implementación de la nueva estación de bombeo de agua potable en Cajicá Cundinamarca
potable en Cajicá Cundinamarca
Laura Fernanda Gómez Rojas
Universidad de La Salle, Bogotá, [email protected] Yeimy Natalia Ramírez Usa
Universidad de La Salle, Bogotá, [email protected]
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Citación recomendada Citación recomendada
Gómez Rojas, L. F., & Ramírez Usa, Y. N. (2021). Estudio de viabilidad técnica, ambiental y análisis de costos para la implementación de la nueva estación de bombeo de agua potable en Cajicá
Cundinamarca. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_ambiental_sanitaria/1950
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Estudio de viabilidad técnica, ambiental y análisis de costos para la implementación de la nueva Estación de Bombeo de agua potable en Cajicá Cundinamarca.
Autoras
Laura Fernanda Gómez Rojas Yeimy Natalia Ramírez Usa
Universidad de La Salle Facultad de Ingeniería
Programa de ingeniería ambiental y sanitaria Bogotá D.C
2021
Estudio de viabilidad técnica, ambiental y análisis de costos para la implementación de la nueva Estación de Bombeo de agua potable en Cajicá Cundinamarca.
Autoras
Laura Fernanda Gómez Rojas Yeimy Natalia Ramírez Usa
Director
Ing. Marcos Rodríguez
Trabajo de grado para optar al título de Ingeniera Ambiental y Sanitaria
Universidad de La Salle Facultad de Ingeniería
Programa de ingeniería ambiental y sanitaria Bogotá D.C
2021
2
Nota de Aceptación
Director
Jurado
Bogotá D.C. 2021
4 DEDICATORIA
Dedico este proyecto:
A mis padres Wilder y Diana, que con su esfuerzo, sacrificio y ejemplo me dieron todo lo que estuvo a su alcance y me hicieron todo lo que soy.
A mi abuela Eva, que con su amor y carácter me ha guiado en los momentos más difíciles.
A Miguel, que me ha sabido comprender y apoyar durante los últimos años de mi formación como profesional.
Laura Fernanda Gómez Rojas
La vida está llena de metas, sueños que son difíciles de lograr, pero con esfuerzo y perseverancia se alcanzan, este proyecto de grado lo dedico a Dios quien me ha guiado en el transcurso de mi carrera, hoy agradezco a mi Familia, quienes han estado conmigo apoyándome, en especial a mi tía Gloria Stella Usa una excelente mujer quien ha sido mi guía, siempre me acompañó y dio todo lo necesario para ayudarme.
A mis padres Carmen y Edwin quienes me han dado amor, comprensión y un gran apoyo en la parte moral y económica.
A mis amigos quienes compartieron conmigo en este proceso y que aportaron para lograr cumplir uno de tantos objetivos en mi vida
A Yeisson Moreno quien me ha apoyado y me ha alentado para continuar cuando parecía que me iba a rendir
A cada una de las personas que hicieron parte de este proceso, gracias.
Yeimy Natalia Ramírez Usa
AGRADECIMIENTOS
Agradecemos a nuestro director el Ing. Marcos Andrés Rodríguez, por su disposición para asesorarnos en el desarrollo del presente trabajo, gracias por el tiempo y compartir su conocimiento y experiencia con nosotras.
Al Ing. Ilson Vargas, quien fue un apoyo fundamental en la culminación de este trabajo, siempre presto a ayudar desde el primer momento.
6 RESUMEN
Esta investigación tiene como propósito determinar por medio de un estudio técnico, ambiental y análisis de costos, la viabilidad de la implementación del proyecto que realiza la empresa Amarilo S.A.S para la ejecución de la nueva estación de Bombeo de agua potable en el municipio de Cajicá Cundinamarca. Dentro del documento se encuentra información sobre el problema en el municipio, basado en la gran demanda de agua potable y falta de un servicio de calidad que tenga cobertura para gran parte del municipio y para suplir esta necesidad básica.
Cajicá ha presentado un gran crecimiento poblacional durante los últimos años, según las proyecciones realizadas por Amarilo S.A.S y en esta investigación, dentro de un horizonte de 25 años la población seguirá creciendo de manera exponencial, esto se debe a factores como lo son las nuevas zonas residenciales, compra de terrenos, la llegada de habitantes provenientes de la ciudad de Bogotá. De tal manera que la empresa Cajicá E.S.P S.A. vio la necesidad de construir una estación de bombeo para suplir la demanda de la población, ya que la red no alcanza a suplir todas las necesidades porque la presión es ineficiente. También se explican aspectos técnicos de las estaciones de bombeo en cuanto a su adaptabilidad, economía, funcionamiento y versatilidad. Así como cada uno de los componentes en la estación de Bombeo. Contemplando la importancia de realizar una evaluación ambiental para el desarrollo de un proyecto, en esta investigación se implementó una metodología de evaluación por medio de una Matriz Conesa, evaluando cada uno de los medios en que se presenta mayor impacto, indicando los impactos más significativos en la implementación del proyecto de la Estación de Bombeo en Cajicá. Por último, se realiza un análisis de costos y comparación con respecto al año 2021, indicando los diferentes rubros en el proyecto en cuanto a costos por actividades preliminares, operación, construcción y obras civiles, además de administración, imprevistos y utilidad.
Palabras Clave: Estación de Bombeo, Impacto Ambiental, abastecimiento, agua potable ABSTRACT
The purpose of this research is to determine, through a technical and environmental study and cost analysis, the feasibility of the implementation of the project carried out by the company Amarilo SAS for the execution of the new drinking water pumping station in the municipality of Cajicá Cundinamarca . The document contains information on the problem in the municipality, based on the great demand for drinking water and the lack of a quality service that covers a large part of the municipality and to meet this basic need. Cajicá has presented a great population growth in recent years, according to projections made by Amarilo SAS and in this research, within a horizon of 25 years the population will continue to grow exponentially, this is due to factors such as new areas residential, purchase of land, the arrival of inhabitants from the city of Bogotá. In such a way that the company Cajicá E.S.P S.A. saw the need to build a pumping station to meet the population's demand, since the network is not enough to meet all the needs because the pressure is inefficient. Technical aspects of pumping stations are also explained in terms of their adaptability, economy, operation and versatility. As well as each of the components in the pumping station. Considering the importance of conducting an environmental evaluation for the development of a project, in this research an evaluation methodology was implemented through a Conesa Matrix, evaluating each of the means in which the greatest impact occurs, indicating the most significant impacts on the implementation of the project of the Pumping Station in Cajicá. Finally, a cost analysis and comparison with respect to the year 2021 is carried out, indicating the different items in the project in terms of costs for preliminary activities, operation, construction and civil works, as well as administration, contingencies and utility.
Key Words: Pumping Station, Environmental Impact, supply, drinking water
8 ÍNDICE GENERAL
pág.
1. INTRODUCCIÓN 10
2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 10
3. JUSTIFICACIÓN 12
4. OBJETIVOS 13
4.1 Objetivo General 14
4.2 Objetivos Específicos 14
5. MARCO REFERENCIAL 14
5.1. Marco Teórico Científico 15
5.1.1 Elementos básicos de las estaciones de bombeo agua potable 18
5.1.2. Parámetros de Diseño 23
5.1.2.1 Tipo de abastecimiento: se consideran dos casos 23
5.1.2.2. Ecuación del sistema 23
5.1.2.3 Bombas 25
5.1.2.4. Altura piezométrica neta de succión positiva (NPSH) 25
5.1.3. Tipos de bombas 26
5.1.3.1 Bombas centrífugas horizontales 26
5.1.3.2. Motores 29
5.1.4. Matriz Conesa 31
5.1.5. Presupuesto de un proyecto 34
5.1.5.1 Estructura de un presupuesto 35
5.2. Marco Conceptual 36
5.2.1. Métodos de proyección RAS 2003 38
5.2.1.1. Método aritmético 38
5.2.1.2. Método geométrico 39
5.2.1.3. Método exponencial 40
5.2.1.4. Método Wappaus 40
5.3. Marco Legal 42
6. METODOLOGÍA 44
7. DESARROLLO DE LA METODOLOGÍA 46
7.1. Fase I Estudio técnico 46
7.1.1 Características del proyecto 46
7.1.1.2 Localización 47
7.1.1.3 Topografía 48
7.1.1.4 Subsuelo 48
7.1.1.5 Modelo Geotécnico 49
7.1.1.6 Cimentación 50
7.1.2 Línea Base 51
7.1.2.1. Ubicación 51
7.1.2.2. Clima 52
7.1.2.3. Hidrología 52
7.1.2.4. Educación 53
7.1.2.5. Aspecto socioeconómico 53
7.1.2.6. Usos del Suelo 54
7.1.3 Crecimiento poblacional 54
7.1.4. Dotación 59
7.1.5. Matriz de Comparación 62
7.2. Fase II Impactos ambientales y sociales 64
7.2.1 Matriz de identificación de impactos ambientales 64
7.2.2 Matriz de evaluación de impactos ambientales 66
7.3. Fase III Análisis de costos 69
7.3.1 Matriz de comparación de costos 69
8. ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS 74
8.1 Fase I Análisis Técnico 75
8.2 Fase II Análisis impactos ambientales y sociales 78
8.3 Fase III Análisis de costos 80
9. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 81
10. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 84
10. ANEXOS 88
10.1 Anexo. Estructura de la Estación de Bombeo 88
10.2 Anexo. Presupuesto Amarilo S.A.S 90
10.3.Anexo. Cotización Bomba 96
10 1. INTRODUCCIÓN
Los conglomerados urbanos históricamente han venido construyendo necesidades básicas que generan mejores condiciones y calidad de vida en los seres humanos. Las ciudades y municipios dependen estrictamente del acceso al agua y otros servicios domésticos. En Cajicá, Cundinamarca una población cercana a la capital del país, las dinámicas sociales y comerciales han venido aumentando el número de habitantes del municipio, lo que exige una mayor capacidad de abastecimiento y cubrimiento de los servicios básicos. Actualmente, la Empresa de Servicios Públicos de Cajicá, E.P.C. E.S.P es la entidad prestadora de los servicios de acueducto, alcantarillado y aseo, constituida desde el año 1998, (BRC Investor Services S.A,2006). Dado el aumento poblacional y urbano de Cajicá, la empresa prestadora de servicios públicos optó por la implementación y ejecución de una estación de bombeo, en respuesta al problema de abastecimiento por presión ineficiente en gran parte de la población del municipio y con el fin de garantizar un servicio de calidad y con gran cobertura.
El agua que abastece al municipio es captada de la PTAP Tibitoc, que hace parte de la empresa de acueducto y alcantarillado de Bogotá. Para aumentar la presión de la red, el proyecto a estudiar plantea una construcción de una Estación de Bombeo que pretende elevar la cota y generar un llenado de los tanques, el primero será un tanque de almacenamiento compuesto por dos celdas de 420 m3 cada una y los otros, dos tanques de almacenamiento de 10.000 m3 que se abastecerán mediante la Estación de Bombeo. La construcción de este proyecto ha sido diseñada por la constructora colombiana, Amarilo S.A.S, quienes presentaron planos arquitectónicos, memorias de cálculo de presupuesto y cantidades, informes hidráulicos, estudio de suelos, y estudios electromecánicos.
A continuación, se desglosa el análisis del proyecto a partir de una estructura documental que permita generar conclusiones y recomendaciones sobre la construcción y operación de la nueva Estación de Bombeo del municipio de Cajicá a partir de la metodología propuesta.
2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
El aumento de la población en Colombia y a nivel mundial cada vez es más grande y aunque este crecimiento poblacional trae ventajas en aspectos económicos y sociales (Social et al., 2007), algunos servicios y recursos se ven afectados por dicho aumento, ya que se deben implementar estrategias para que servicios como el transporte, la educación, la disposición de residuos sólidos y el abastecimiento de agua potable, cubran las necesidades de toda la comunidad.
El agua potable según el decreto 1575 de 2007, es aquella que cumple con características físicas, químicas y microbiológicas lo cual la hace apta para el consumo humano y es utilizada como bebida directa, en la preparación de alimentos o en la higiene personal. Pese a que es uno de los servicios básicos para el desarrollo de las actividades sociales, económicas y productivas que permiten el mejoramiento de las condiciones de calidad de vida de la población y de la satisfacción de sus necesidades esenciales, la cobertura nacional para el abastecimiento de agua en el 2018 es tan solo del 87,54% en el área urbana y en el área rural del 34,95%, estos datos establecidos mediante la Superservicios (2019) evidencian la importancia de garantizar el incremento de la cobertura de los servicios de abastecimiento de agua y erradicar las diferencias existentes entre el área urbana y rural a nivel nacional.
A partir de la EPC (2018) se estima que la cobertura de acueducto en el municipio de Cajicá es del 99% en el 2018, sin embargo, la descentralización fiscal y la inestabilidad económica ponen constantemente en riesgo la prestación de servicios en el municipio en cuanto a la calidad del agua y el acceso a la cantidad mínima del agua potable al día, este servicio es prestado por la empresa Aguas de Cajicá E.S.P. S.A, empresa en la cual el municipio es el mayor accionista, además se provee de la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá EAAB, desde la Planta de Tibitoc; la entrega del producto se hace en el punto de la acometida ubicada en el sector de Hato Grande. El consumo en promedio para el 2006 en el municipio es de 230.000
12 metros cúbicos mensuales y se compran en bloque cada dos meses 480.000 metros cúbicos (Bautista y Méndez, 2006).
En el año 2017 la población urbana fue de 37.365 habitantes, la población rural fue de 21.833 habitantes, obteniendo una población total de 59.198 habitantes; debido al crecimiento poblacional y a la demanda de abastecimiento de agua potable en el municipio, la empresa Aguas de Cajicá E.S.P. S.A ve la necesidad de almacenar y distribuir desde dos tanques cada uno de 10.000 m3 de capacidad, dichos tanques serán abastecidos de la red proporcionada por la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá EAAB, sin embargo la presión de dicha red es insuficiente para generar el llenado de los tanques, por lo cual se hace necesario incorporar una estación de bombeo que realice el llenado de los mismos, dicha estación de bombeo contará con un tanque de almacenamiento compuesto por dos celdas independientes, cada una con una capacidad de 420 m3 , de estos tanques se abastecerán los tanques de 10.000 m3 mediante la estación de bombeo.
PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN
Por lo anterior, y según la revisión documental que se realizará a los estudios técnicos elaborados en el año 2020 por la empresa Amarilo S.A.S y la caracterización técnica encontrada, surge la siguiente pregunta de investigación ¿Cuál es la viabilidad técnica- ambiental y estudio de costos que se presenta con base a la información suministrada por parte de la empresa Amarilo S.A.S del proyecto nueva estación de bombeo de agua potable en el municipio de Cajicá Cundinamarca?
3. JUSTIFICACIÓN
El aumento de la población en Cajicá Cundinamarca en el 2018 supera los 59.000 habitantes, este crecimiento también se evidencia en el incremento de suscriptores de la Empresa de
Servicios Públicos de Cajicá E.P.C. E.S.P. Según el Informe de Gestión (2018) los servicios presentaron un porcentaje de crecimiento del 1.82% para acueducto, aseo 1.82% y alcantarillado 1.74%, siendo el incremento anual de suscriptores de un 12.8% al pasar de 24,456 en el periodo de noviembre-diciembre del 2017 a 27,577 suscriptores en el mismo periodo del 2018. Villegas (2016) afirma que:
El crecimiento de la construcción en Cajicá se ha evidenciado porque en la capital del país (Bogotá) se ha disminuido las zonas destinadas para la construcción de vivienda familiar, sumado a esto también se debe tener presente el alto costo que genera vivir en la ciudad capitalina, es por esto que hoy día las familias que tienen el deseo de adquirir vivienda propia en zonas donde se puede vivir más tranquilo han tomado la decisión de trasladarse a los municipios aledaños a Bogotá, lo cual hace que se incremente la construcción en ellos como por ejemplo Chía, Cajicá, Zipaquirá, etc. (Villegas, 2016, pp 3)
Uno de los programas presupuestales dentro del Plan de Desarrollo Municipal 2020-2023, incluye proyectos para acueductos más amplios, en el que se encuentran los Tanques de almacenamiento de 10.000 metros cúbicos, la nueva estación de bombeo que contará con cuatro equipos de bombeo centrífugos, de tipo carcasa partida y las redes de distribución. Para lo cual se requieren $27'922.920.060 según lo establecido en la memoria de cantidades presentada por la constructora.
Se propone realizar una revisión documental a partir de un ejercicio académico de interventoría de los diseños técnicos, los costos y los impactos ambientales que plantea la empresa Amarilo S.A.S para el proyecto de la nueva estación de bombeo de agua potable en Cajicá Cundinamarca.
4. OBJETIVOS
14 4.1 Objetivo General
Establecer la viabilidad técnica, ambiental y estudio de costos para la ejecución del proyecto Nueva Estación de Bombeo de agua potable en el municipio de Cajicá Cundinamarca por medio de una revisión documental.
4.2 Objetivos Específicos
•Realizar la comparación documental entre el estudio realizado por la empresa Amarilo S.A.S y la información técnica encontrada en la literatura, para el desarrollo del proyecto de la Nueva estación de bombeo de agua potable en el municipio de Cajicá, Cundinamarca.
•Determinar los posibles impactos ambientales y sociales que conlleva la ejecución del proyecto nueva estación de bombeo de agua potable en el municipio de Cajicá, Cundinamarca.
•Establecer la comparación de costos presupuestados por la empresa Amarilo S.A.S con información teórica y de mercado para la ejecución del proyecto de la estación de bombeo.
5. MARCO REFERENCIAL
Teniendo en cuenta que el objetivo de este proyecto es el estudio técnico, ambiental y de costos para la Nueva Estación de Bombeo de agua potable en Cajicá Cundinamarca, a continuación, se plantea el marco de referencia bajo el cual se desarrolla este trabajo.
5.1. Marco Teórico Científico
Para iniciar la investigación sobre el diseño técnico, los costos y el impacto ambiental para el proyecto Nueva Estación de Bombeo de agua potable en el municipio de Cajicá Cundinamarca es de gran importancia contar con algunos aspectos que nos sirven de punto de partida, de orientación y planeación del trabajo.
Padilla (2006). Define los proyectos de inversión como una propuesta técnica, económica y en este caso ambiental, que permite resolver problemáticas sociales a partir de los recursos humanos, materiales y tecnológicos disponibles por medio de documentos escritos que le facilitan al inversionista saber si es viable la realización del proyecto.
Estos proyectos de inversión generan aportes sociales, económicos, ambientales y tecnológicos. Los aportes sociales son fundamentalmente la solución de alguna necesidad básica insatisfecha y la mejora de calidad de vida de la población. Por otra parte, la rentabilidad que se estima en el proyecto depende de la magnitud de los beneficios neto que la empresa obtiene a cambio de la inversión realizada en la implementación, ya sean obtenidos mediante ingresos, la creación de valor a los activos o la reducción de costos.
Finalmente, los aportes ambientales dentro de los proyectos de inversión aportan a la preservación y mitigación de impactos ambientales que se pueden generar en la zona de influencia. (Padilla, 2013)
Cajicá, es un municipio ubicado en el departamento de Cundinamarca en la provincia de Sabana Centro, limita al oriente con el municipio de Sopó, occidente con el municipio de Tabio, al sur con el municipio de Chía y al norte con el municipio de Zipaquirá. Se divide en unidades de barrios los cuales conforman el área urbana correspondiente a 467 Ha y la parte rural 4.678 Ha, que son exactamente 4 veredas que son Chuntame, Camelon,
16 Calahorra y Río Grande. Según la población proyectada y suministrada por el DANE teniendo en cuenta el censo realizado en el año 2015, se ha presentado una tasa de crecimiento de 2,55% a 2020, teniendo una población de 72.800 y 87.400 habitantes respectivamente siendo la primera para zonas urbanas y la segunda zona rural.
En cuanto a características, la temperatura media es de 14 ° C, y posee una extensión territorial de 53 km2, su precipitación media anual es de 692 mm al año, presentado régimen de lluvias bimodal. Entre los principales cuerpos hídricos presentes en la zona se encuentra el río Bogotá (cuenca media), Río Frío, quebrada Pozo Hondo, Quebrada del campo, Quebrada de la Cruz, Quebrada de Las Manas, Quebrada de San Roque y Quebrada de la
“M”. (Consorcio Consultoría Cajicá, 2018).
El suministro de agua potable según el decreto 1575 de 2007 Ministerio de la Protección social, 2007.) es de gran importancia para el municipio de Cajicá, teniendo en cuenta factores relacionados con mejorar la calidad de vida de las personas, cubrir necesidades personales y domésticas, en aspectos como el recibir el servicio de agua potable, de tal manera que se encuentre en condiciones aptas para el consumo. Por otra parte, además de la accesibilidad en los servicios es el tema de evaluación de impacto ambiental, en esta se identifican los impactos asociados al proyecto en cuanto a factores sociales, económicos, recurso aire, suelo, y agua.
El conjunto de estructuras, equipos, materiales, los procesos, y todos los recursos que se utilizan para realizar la captación, aducción, tratamiento, almacenamiento, conducción, y distribución de agua para consumo se denomina sistema de suministro de agua para consumo humano, para la protección y control de la calidad del agua para consumo se cuenta con procesos, instrumentos, características y criterios que son necesarios con el fin
de garantizar agua para consumo. Existen algunas características físicas, químicas o ya sean microbiológicas las cuales pueden afectar de manera directa o indirectamente la calidad de agua que se tiene para consumo humano por ende puede ocasionar afectaciones a la salud, para esto se debe tener en cuenta los valores máximos aceptables que debe cumplir el agua para consumo, estos serán proporcionados por el Ministerio de Ambiente de la Protección Social y de Ambiente, Vivienda, desarrollo Territorial.
Las estaciones de bombeo se encargan de elevar un fluido a una cota mayor , según un trabajo de planeación energética estación de Bombeo Agua cruda Manta-Ecuador bajo la norma ISO 50001 , dice que en las fases de diseño y construcción se tienen en cuenta la parte técnica, económica, cultural, pero se ha despreciado la parte energética, esta permite optimizar recursos en las etapas de diseño, implementación y operación, por ende, es necesario la implementación de un Sistema de Gestión de Energía que permita reducir costos relacionados con electricidad, demanda eléctrica, índice de consumo energético, reducción de energía eléctrica. La Planificación energética y la gestión de Energía de las bombas genera beneficios tanto ambientales como económicos, como se evidenció en una estación depuradora de aguas residuales en Alemania donde se puede llegar a reducir el 18,5% del uso de energía en una bomba (LOZANO, 2020).
Algunas de las infraestructuras que permiten el manejo del recurso hídrico son las estaciones de bombeo, en un informe de Acueducto (2015), señalan como en gran parte de las PTAP de la zona se requiere de estaciones de bombeo para transportar agua cruda y tratada, según requerimientos de cada planta. Se menciona que la PTAP Wiesner cuenta con una estación de bombeo que eleva las aguas del embalse San Rafael y permite su llegada a la PTAP para su tratamiento. En la PTAP Tibitoc, existen cuatro estaciones de
18 bombeo, dos de las cuales elevan el agua cruda, desde el cárcamo de la estación, hacia el canal de aducción de la PTAP y la cuarta estación transporta el agua potable de la planta hasta un tanque alto que permite no solo almacenar el agua, sino también, aumentar la cabeza hidráulica para garantizar el suministro a la ciudad de Bogotá y municipios vecinos, conforme con la demanda de caudales. Es por esto, que las estaciones de bombeo constituyen un componente fundamental para el suministro de agua potable para Bogotá y los municipios aledaños.
5.1.1 Elementos básicos de las estaciones de bombeo agua potable
Las estaciones de bombeo de agua potable generalmente se componen de algunos elementos como lo son:
-Cisterna de Bombeo -Caseta de Bombeo
-Grupo generador de energía y fuerza motriz.
-Tubería de succión -Tubería de impulsión.
-válvulas de regulación y control -Equipos de Cloración
-Interruptores de máximo y mínimo nivel -Tableros de protección y control eléctrico -Equipos de Sistema de Ventilación
La Figura No 1. Señala el esquema básico de una caseta de bombeo empleada para abastecer a una población de una zona rural, esta configuración varía según las condiciones del proyecto.
Figura No 1. Esquema básico de una Estación de Bombeo Fuente: dl Salud, O. P, 2005
A partir de Koutoudjian, J. (s. f.). es importante tener en cuenta parámetros a la hora de diseñar una estación de bombeo, encontramos algunos que son relevantes, entre estos están:
- Adaptabilidad: Es la capacidad que tiene la estación de bombeo de adaptarse en cuanto a cambios funcionales a lo largo del tiempo. Se diseñan con base al caudal, por esto se impone y se conoce cuál va a ser el tiempo de vida útil, con este cálculo de caudal permite dimensionar y tener estrategias al aumento de demanda, ya que se dimensiona teniendo en cuenta este aspecto, siendo lo más apropiado llevar a la capacidad máxima.
- Economía: Los costos de una Estación de bombeo son bajos teniendo en cuenta la
20 de funcionamiento que esta va a ofrecer ya sea que se presente de tipo continuo, o que solo funcionen por unas horas. Los estudios económicos se realizan teniendo en cuenta la frecuencia de funcionamiento, ya que está relacionado al consumo de energía, y la eficiencia de las bombas, para esto se tiene presente la energía consumida en 24 horas de funcionamiento diario, o también se puede hacer por cantidad de horas anuales de trabajo.
- Versatilidad: Adaptación a los cambios de bombeo, para esto se pueden instalar varias bombas, se pondrán en marcha al mismo tiempo, esto permite una mayor versatilidad, ya que se realiza de manera escalonada el bombeo y se presenta de manera menos pronunciada.
Para la operación y mantenimiento de una EB de agua potable, el diseño de esta debe permitir un facilidad a la hora de realizar operaciones de mantenimiento, y operación de sus elementos, se debe tener en cuenta disponibilidad de mano de obra calificada, accesibilidad de repuestos, sencillez tecnológica de los componentes, vigilancia continua, apoyo logístico para el mantenimiento , y la intercambiabilidad de partes de tal manera que se puedan intercambiar elementos con otras estaciones de bombeo.
Los impactos ambientales más significativos están presentes en el recurso agua, ya que están afectando la hidrología, muchas veces la calidad del agua, entre estos se encuentran la reducción del oxígeno disuelto, incremento de la temperatura, incremento de turbiedad, sólidos suspendidos, impacto al paisaje por modificaciones, acumulación de residuos, generación de olores. Estos impactos pueden mitigarse por medio de una adecuada planificación, diseño, construcción y operación.
Al momento de diseñar una estación de bombeo es fundamental identificar aspectos previos como la fuente de abastecimiento, lugar al cual se impulsará el agua, el consumo de agua potable de la población, la población beneficiada y su proyección, la topografía y el tipo de
suelo donde se llevará a cabo el proyecto, esto con el fin de clasificar el sistema de bombeo dentro de alguna de las tipologías de EB. (dl Salud, O. P, 2005)
Sánchez (2020) dentro de su trabajo considera tres tipos de estaciones de bombeo que pueden ser objeto de clasificación según los aspectos previos definidos anteriormente. A continuación, se definen cada uno de ellos:
● Captaciones de pozo: este tipo de instalaciones se caracteriza por contar con bombas multicelulares de eje vertical, por lo cual se trata de sistemas con grandes requerimientos de altura, aunque con condiciones de agua limpia. Para estas infraestructuras existen dos posibles configuraciones en la instalación, colocación de bomba sumergida en el pozo con motor en superficie y motobomba sumergible incluyendo el motor en el pozo. Estas instalaciones son usualmente utilizadas para el suministro de agua cruda a las estaciones potabilizadoras, por lo cual en ocasiones pueden presentar sólidos de suspensión que dañen los álabes de las bombas, y, por tanto, en ocasiones se requiere de configuraciones de bomba con rodete abierto.
● Grupos de hidropresores en viviendas: Estas instalaciones se usan en redes de pequeño tamaño, como en grupos de viviendas, por lo cual el uso de un depósito adicional no está recomendado y conviene instalar un grupo hidropresor en la aspiración que permita contar con una presión de consigna a la entrada de la EB, que a su vez serviría como elemento de regulación, proporcionando presiones de consigna para arranque y paro de las bombas.
● Impulsiones desde depósito: este tipo de instalaciones toman agua de un depósito para llevarla a otro depósito con mayor cota o que se suministre directamente a la red que requiera un aporte de energía. En este tipo de instalaciones es habitual que el sistema esté conformado por varias bombas acopladas en paralelo por lo cual en estas EB se puede ejercer regulación ajustando las necesidades de consumo.
22 En el desarrollo de este trabajo se plantea realizar el análisis técnico del diseño de la EB propuesto por la empresa Amarilo S.A.S como parte del proyecto para el abastecimiento de agua potable en el municipio de Cajicá Cundinamarca, este diseño sigue la analogía de las instalaciones de tipo Impulsiones desde depósito, la cual fue descrita anteriormente. Ya que, como lo menciona Amarilo S.A.S en su informe de Especificaciones técnicas EBAP y Tanques proyecto Cajicá “ La presión de la red es insuficiente para generar el llenado de los tanques, por lo cual se hace necesario incorporar una estación de bombeo que realice el llenado de los mismos, dicha estación de bombeo contará con un tanque de almacenamiento compuesto por dos celdas independientes, cada una con una capacidad de 420 m3, de estos tanques se abastecerán los tanques de 10.000 m3 mediante la estación de bombeo, la cual proporcionará 231 l/s con cuatro equipos de bombeo instalados, serán equipos de bombeo centrífugos, de tipo carcasa partida, serán tres equipos operando y uno en stand by”(Amarilo, 2020). Partiendo de esta premisa se describen diversas características de las EB que serán utilizadas para el desarrollo del documento.
En primera instancia, es fundamental determinar un caudal de bombeo que cumpla con lo requerido por la densidad poblacional y así dimensionar la bomba a usar, por otra parte, se debe considerar el periodo de bombeo, que constituye el número de horas de bombeo y el número de arranques en un día, esto depende del rendimiento de la fuente, el consumo de agua, la disponibilidad de energía y el costo de operación y por razones económicas y operativas, es conveniente adoptar un periodo de bombeo de ocho horas diarias, que serán distribuidas en el horario más ventajoso. En situaciones excepcionales se adoptará un periodo mayor, pero considerando un máximo de 12 horas. (dl Salud, O. P, 2005)
5.1.2. Parámetros de Diseño
Adicionalmente, para el diseño adecuado de una estación de bombeo se deben considerar varios parámetros de diseño que ya están establecidos en varias guías. A continuación, se realizará una breve descripción de cada uno de ellos y su respectiva fórmula:
5.1.2.1 Tipo de abastecimiento: se consideran dos casos
Cuando el sistema de abastecimiento de agua incluye reservorio de almacenamiento posterior a la estación de bombeo; la capacidad de la tubería de succión (si corresponde), equipo de bombeo y tubería de impulsión deben ser calculadas con base en el caudal máximo diario y el número de horas de bombeo.
𝑄𝑄 = 𝑄𝑄 24 (1)
𝑏𝑏 𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚.𝑑𝑑 𝑁𝑁
Donde:
Qb = Caudal de bombeo, l/s.
Qmax.d = Caudal máximo diario, l/s.
N = Número de horas de bombeo.
Cuando el sistema de abastecimiento de agua no incluye reservorio de almacenamiento posterior a la estación de bombeo, la capacidad del sistema de bombeo debe ser calculada en base al caudal máximo horario y las pérdidas en la red de distribución.
5.1.2.2. Ecuación del sistema
La ecuación del sistema se realiza teniendo en cuenta la ecuación de Colebrook-White ó la fórmula de Williams & Hazen, se utiliza cuando al realizar el bombeo solo se tiene una tubería de impulsión que va hacia el tanque de almacenamiento, además otros
24 criterios importantes pérdidas por fricción y rugosidad absoluta (de Agua, R. T. D.
S,2017)
. Se hace uso de la siguiente ecuación para calcular la curva del sistema donde se relaciona el caudal con la tubería de descarga con la altura dinámica total:
𝐻𝐻 = 𝐻𝐻𝑇𝑇 + ∑ ℎ𝑓𝑓 + ∑ 𝐻𝐻𝑚𝑚(2) Donde:
H = Altura dinámica total. Corresponde a la diferencia de altura entre la entrada y la salida de la bomba (m).
𝐻𝐻𝑇𝑇 = Diferencia topográfica máxima entre el nivel del agua mínimo en el tanque de almacenamiento de aguas arriba y el nivel de agua máximo en el tanque de almacenamiento de aguas abajo (m).
ℎ𝑓𝑓 = Pérdidas por fricción en las tuberías de impulsión y succión (m).
𝐻𝐻𝑚𝑚 = Pérdidas menores causadas por todos los accesorios en las tuberías de succión e impulsión (m)
Se debe tener en cuenta el cálculo de pérdidas de menores , si se presenta la situación en que aguas abajo de la bomba se encuentre un tanque el cual distribuye agua hacia una red de distribución es necesario realizar un análisis hidráulico por medio de programas para determinar la ecuación del sistema de bombeo y la demanda de agua que se requiere en operación de bombeo, de igual forma es de resaltar que es necesario contar con los datos de caudal máximo de consumo y el periodo mínimo de consumo según lo descrito en Reglamento Técnico del Sector de agua potable y saneamiento básico (de Agua, R. T. D. S,2017)
5.1.2.3 Bombas
Potencia: Para que la capacidad del sistema se encuentre dentro de la condición de caudal máximo de operación, la potencia es importante ya que esta debe ser suficiente para la capacidad del sistema, se realiza el cálculo por medio de la siguiente ecuación:
𝑃𝑃 = 𝑄𝑄∗𝛾𝛾∗𝐻𝐻(3)
𝑦𝑦
Donde:
P = Potencia requerida por la bomba (W).
Q = Caudal de operación (m³/s).
𝛾𝛾 = Peso específico del agua (N/m³).
H = Altura total de bombeo incluyendo la altura topográfica, las pérdidas por fricción y las pérdidas menores existentes en las tuberías de impulsión (m).
𝜂𝜂 = Eficiencia del bombeo.
5.1.2.4. Altura piezométrica neta de succión positiva (NPSH)
Se debe de tener en cuenta que la altura neta de succión positiva requerida debe de ser menor que la altura neta de succión que se tiene disponible, esta debe de ser aproximadamente de un 20%, es importante tener en cuenta que el valor no debe ser menor de 0.5 m, por tanto, se debe hacer revisión con el fin de verificar que no se presenten problemas por cavitación (de Agua, R.
T. D. S,2017).
Se calcula por medio de la siguiente ecuación:
𝑁𝑁𝑃𝑃𝑁𝑁𝐻𝐻𝑑𝑑𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁 = 𝑃𝑃𝑚𝑚𝑃𝑃𝑚𝑚 + 𝐻𝐻 − ℎ − 𝑃𝑃𝑣𝑣 (4)
𝜌𝜌∗𝑔𝑔 𝑒𝑒𝑁𝑁 𝑓𝑓 𝜌𝜌∗𝑔𝑔
Donde:
𝑃𝑃𝑚𝑚𝑃𝑃𝑚𝑚= Presión atmosférica (Pa).
𝐻𝐻𝑒𝑒𝑁𝑁 = 6 Altura estática de succión (incluyendo su signo) (m).
ℎ𝑓𝑓 = Pérdidas por fricción (m).
𝑃𝑃𝑣𝑣 = Presión de vapor (Pa).
𝜌𝜌= Densidad del agua (kg/m3)
. g = Aceleración de la gravedad (m/s2)
5.1.3. Tipos de bombas
Para el abastecimiento de agua se usan frecuentemente bombas centrífugas, horizontales y verticales y sumergibles. Según las características del proyecto se seleccionará el tipo de bomba más adecuada a las necesidades.
5.1.3.1 Bombas centrífugas horizontales
Son equipos que tienen el eje de transmisión de la bomba en forma horizontal. Tienen la ventaja de poder ser instaladas en un lugar distinto de la fuente de abastecimiento, lo cual permite ubicarlas en lugares secos, protegidos de inundaciones, ventilados, de fácil acceso. Estas bombas se emplean en cisternas, fuentes superficiales y embalses ya que, facilitan la operación y el mantenimiento es apropiado para las zonas rurales. La mayor desventaja que presentan estas bombas es la limitación en la carga de succión, ya que el valor máximo teórico que alcanza es el de la presión atmosférica del lugar (10,33 m.
a la altura del mar), sin embargo, cuando la altura de succión es de 7 metros la bomba ya muestra deficiencias de funcionamiento. (dl Salud, O. P, 2005)
De acuerdo con las variantes constructivas, estos equipos se pueden clasificar en los siguientes:
26
Bombas Monobloc:
Son equipos sencillos que forman un conjunto compacto son su electromotor. Tienen una caja compacta integral, en los tamaños pequeños, y/o partida verticalmente en los de gran tamaño. La succión es axial y la descarga tangencial. Los modelos pequeños tienen conexión de succión y descarga roscada y los modelos más grandes, a bridas.
Tienen dos impulsores cerrados que pueden trabajar en serie o en paralelo (ver figura 2). Este tipo de bombas es adecuado para pequeñas instalaciones, cuya potencia no sea mayor a 10 HP.
Bombas de silla:
Figura No 2. Bomba Monobloc Fuente: Smack tuberías, s. f.
Estas bombas se componen de cuatro partes:
-Carcasa de la bomba, sujeta a un soporte o silla, que a su vez sirve de soporte al eje de la bomba.
-Motor eléctrico.
-Base metálica común.
-Acoplamiento elástico para los ejes.
También cuentan con dos impulsores, que pueden ser iguales o diferentes y trabajar en serie o en paralelo (ver Figura No 3).
28 Figura No 3. Vista exterior de la bomba de silla
Fuente: Goulds Pumps, s. f.
Bombas de caja partida horizontal:
En estos equipos la caja de la bomba está dividida en dos partes según un plano horizontal que pasa por el eje de ésta. Generalmente son construidas de tamaño grande.
Pueden tener dos o más impulsores, pero por lo general tienen sólo uno de gran tamaño y de doble entrada, lo que obliga a dividir tanto la conexión de la succión como la descarga (ver Figura No 4). Este tipo de bombas es adecuado para emplearlas en medias y grandes casetas de bombeo.
Figura No 4. Bomba con caja partida horizontal Fuente: Croos, s.f.
5.1.3.2. Motores
Los motores para bombas se clasifican en motores Bomba centrífuga horizontal de la caja dividida de NMZ. (s. f.). [Imagen]. Bomba centrífuga horizontal de la caja dividida de NMZ. http://es.croospump.com/products/nmz-type-horizontal-split-case- centrifugal-pump.htmle combustión y eléctricos
Motores eléctricos:
Estos motores utilizan la corriente eléctrica como fuente exterior de energía. Los más empleados en abastecimiento de agua son los de velocidad constante o los que tienen velocidad prácticamente constante. Es decir, se puede considerar únicamente los dos tipos siguientes:
a) Motor síncrono de velocidad rigurosamente constante, dependiente del número de polos y al ciclaje o frecuencia de la línea de alimentación.
b) Motor de inducción, es decir, asíncrono con velocidad dependiente al valor de la carga.
Los motores sincrónicos pueden resultar más económicos para accionamientos de gran potencia y baja velocidad. En todo caso, la eficiencia del motor sincrónico es ligeramente mayor que el motor de inducción. Las desventajas de estos motores están en que requieren una operación más cuidadosa y no soportan bien las caídas de tensión.
Los motores de inducción con rotor bobinado, particularmente los de tipo de rotor en jaula o cortocircuito, ya sea común o de alto par de arranque, constituyen en la actualidad las máquinas motrices más empleadas en la industria. La ventaja de estos motores está en su simplicidad, fiabilidad y economía. Los motores eléctricos por su principio sencillo y construcción robusta, no exige grandes requisitos de mantenimiento, evitando costosas interrupciones en el servicio que prestan y los gastos consiguientes de reparación, si se tiene el cuidado de emplearlas correctamente, sobre
30 todo en lo que se refiere las siguientes características de placa: potencia, corriente, tensión, frecuencia, velocidad, número de fases, temperatura, lubricación y condición del medio ambiente donde opera. (dl Salud, O. P, 2005)
Este tipo de motores es de menor costo comparado con los motores de combustión. Son de más sencilla construcción, fáciles de utilizar para mover las bombas centrífugas, y su costo de mantenimiento es prácticamente despreciable. La velocidad de los motores sincrónicos depende de la corriente (ciclaje y frecuencia) y del número de pares de polos. En los motores de inducción el fenómeno de deslizamiento disminuye la velocidad aproximadamente en 2 - 6%. Los valores más de la velocidad de giro de los motores eléctricos se muestran en la Tabla 1
Tabla No 1. Velocidad de giro de motores eléctricos.
Fuente: dl Salud, O. P, 2005
Motores de combustión interna
La potencia es desarrollada al quemar el combustible dentro de los cilindros del motor.
Se pueden emplear los motores diésel o de encendido por bujías, alimentados por gas natural o propano. En algunos casos se han instalado motores a gasolina, pero su uso no es recomendable por los problemas derivados del almacenamiento del combustible.
Estos equipos tienen una velocidad de giro menor que los motores eléctricos, generalmente se encuentran entre 1700 a 2400 rpm. El empleo de estos motores es
recomendable para el accionamiento de bombas en lugares muy apartados en donde no se dispone de suministro eléctrico o este es muy poco fiable.
Finalmente, dentro de la metodología se plantea determinar los posibles impactos ambientales y sociales que conlleva la realización del proyecto, por tal razón es necesario desarrollar una evaluación de impactos ambientales. Para realizar una EIA se tienen en cuenta algunas metodologías con el fin de identificar los impactos más significativos de manera analítica asignándole la importancia a cada impacto ambiental que presenta un proyecto, estas se realizan por medio de matrices. Entre las matrices más usadas para la valoración y evaluación de impactos se encuentran Epm, Conesa, Riam, Leopold, entre otras.
Dentro de este trabajo de investigación se consideró utilizar esta metodología porque a pesar de ser extensa, es fácil de comprender y ejecutar, asimismo al relacionar los 11 criterios que establece la metodología con los diferentes medios ( abiótico, biótico y socioeconómico) se puede realizar un análisis más profundo, considerando disminuir la subjetividad y obtener así un resultado más cercano a la realidad.
5.1.4. Matriz Conesa
Esta metodología fue propuesta por Vicente Conesa Fernández en el año 1997, se basa en realizar una identificación de impactos ambientales en un proyecto de manera analítica, donde se tiene en cuenta algunos aspectos para calificar cada uno de estos, a continuación, se muestra la ecuación requerida para la metodología expuesta para hallar la importancia.
𝐼𝐼 = ±[3𝑁𝑁 + 2𝐸𝐸𝐸𝐸 + 𝑀𝑀𝑀𝑀 + 𝑃𝑃𝐸𝐸 + 𝑅𝑅𝑅𝑅 + 𝑁𝑁𝐼𝐼 + 𝐴𝐴𝐴𝐴 + 𝐸𝐸𝐸𝐸 + 𝑃𝑃𝑅𝑅 + 𝑀𝑀𝐴𝐴] (5) Donde:
±= Naturaleza del impacto I = Importancia del impacto
32 EX = Extensión o área de influencia del impacto
MO = Momento o tiempo entre la acción y la aparición del impacto PE = Persistencia o permanencia del efecto provocado por el impacto RV = Reversibilidad
SI = Sinergia o reforzamiento de dos o más efectos simples AC = Acumulación o efecto de incremento progresivo EF = Efecto (tipo directo o indirecto)
PR = Periodicidad
MC = Recuperabilidad o grado posible de reconstrucción por medios humanos
Para realizar la matriz se tiene en cuenta los siguientes valores expuestos por Vicente Conesa:
Tabla No 2. Valores Metodología Conesa
Fuente: Hidroar S.A, 2015
34 Tabla No 3. Calificación y valores intermedios
Fuente: Hidroar S.A, 2015
La definición de los conceptos en la Tabla No 2, se explican a continuación:
● Signo: El signo puede ser positivo o negativo, este hace referencia a que tan bueno, beneficioso puede llegar a ser la actividad que se evalúa, o si la actividad es
perjudicial.
● Intensidad(i): Se refiere a la gradualidad, intensidad en que tiene incidencia una actividad.
● Extensión (Ex): Área de influencia que ocupa o tiene relación o impacto la actividad que se realice.
● Momento (MO): Plazo en que se presenta el impacto medido en tiempo.
● Persistencia (PE): Tiempo de permanencia desde que aparece el efecto.
● Reversibilidad (RV): Posibilidad de recuperar el factor afectado por el proyecto o de retornar a las condiciones iniciales si es posible.
● Recuperabilidad (MC): Recuperar de manera total, parcial el factor que ha sido afectado ya sea por medio de acciones correctivas.
● Sinergia (SI): Reforzamiento de dos o más efectos simples, o de manera independiente.
● Efecto (EF): Relación Causa efecto, donde a raíz de un factor este tiene una consecuencia de una acción determinada.
● Periodicidad (PR): Es la regularidad en que se manifiesta el efecto.
5.1.5. Presupuesto de un proyecto
En el presupuesto de un proyecto se tiene en cuenta las etapas de ejecución donde se definen las actividades necesarias en cada una de ellas y los recursos necesarios. A cada actividad le corresponde un rubro, finalmente se obtiene el total del presupuesto (Carrión, I., &
Berasategi, I,2010).
Los costes del proyecto están relacionados con:
● Los materiales que se utilizan es decir materias primas, ropa de trabajo.
● Coste de las personas que trabajan en el proyecto
● Alquiler y compra de herramientas, maquinaria, equipos necesarios.
● Contratos de suministros
A continuación, se describen los aspectos para tener en cuenta en cada una de las fases de un proyecto
● wwwwwwwwwwwwwwwwFase de Preinversión : Se realiza una recopilación de la información sobre proveedores de materia prima, proveedores de maquinaria y equipos. Otro aspecto a tener en cuenta son los indicadores de tamaño de la inversión e indicadores de prefactibilidad para financiar la inversión, (Padilla ,2006).
● Fase de prefactibilidad: Se proyectan los costos y beneficios a lo largo del tiempo mediante un flujo de caja. Algunos aspectos para considerar en esta fase son antecedentes del proyecto, aspectos de mercado y comercialización, aspectos técnicos donde se realiza un estudio sobre la disponibilidad de materias primas, la localización
36 del proyecto y los aspectos de tecnología. De igual forma los aspectos financieros son un factor para considerar, allí se estudian los egresos e ingresos.
Por último, una evaluación del proyecto es de vital importancia ya que, con el análisis financiero y social del proyecto, se quiere reunir indicadores que midan los beneficios financieros y sociales del proyecto, (Padilla ,2006).
● Fase de inversión o ejecución: Se consideran actividades como lo son compra de terrenos, compra o alquiler de maquinaria pesada, compra de equipos necesarios e instalación de estos y contratación de personal, (Padilla ,2006).
Para la elaboración del presupuesto se tienen algunos pasos dispuestos:
● Revisión de información básica en este caso es el estudio de mercado.
● Formulación de las bases para las proyecciones: establecimiento de criterios para plantear el presupuesto, basado en los estudios de mercado respectivos.
● Preparación del presupuesto: se encuentran los gastos por inversión, operación, necesidades de financiamiento.
● Presentación de estados financieros: flujo de caja, flujo neto.
5.1.5.1 Estructura de un presupuesto
Vanegas, (2016), menciona que, algunos de los aspectos a tener en cuenta para la elaboración
del presupuesto son los planos arquitectónicos, planos estructurales, los cuales son de gran ayuda para establecer las actividades que se van a realizar, por tanto, este debe ser estructurado de manera organizada por medio de capítulos, subcapítulos o también ítems que correspondan.
Por otra parte, se debe establecer la medida en que se van a cuantificar las actividades y cuando se tiene establecido los ítems se procede a cuantificar las cantidades de obra. De igual forma es importante resaltar que todo debe ir soportado por memorias de cálculo de Excel y como último aspecto a tener en cuenta se realiza la estimación de los precios unitarios por medio de
un Análisis de precios unitarios (APU), donde este es el desglose de mano de obra, equipos y herramientas.
5.2. Marco Conceptual
Análisis Costo-Beneficio: es una metodología para evaluar de forma exhaustiva los costes y beneficios de un proyecto (programa, intervención o medida de política), con el objetivo de determinar si el proyecto es deseable desde el punto de vista del bienestar social y, si lo es, en qué medida. Para ello, los costes y beneficios deben ser cuantificados, y expresados en unidades monetarias, con el fin de poder calcular los beneficios netos del proyecto para la sociedad en su conjunto. (Aguaza, 2012)
Calidad del Agua: Son las características fisicoquímicas, organolépticas, microbiológicas que debe de tener el agua, de tal manera que se comparan con las normas vigentes que regulan (Ministerio de la Protección social, 2007)
Caudal máximo diario: corresponde al consumo máximo registrado durante 24 horas a lo largo de un período de un año (RAS, 2003). Se calcula multiplicando el caudal medio diario por el coeficiente de consumo máximo diario, k1, como se indica en la siguiente ecuación:
𝑄𝑄𝑀𝑀𝑄𝑄 = 𝑄𝑄𝑚𝑚𝑑𝑑 × 𝑘𝑘1 (6) Donde:
QMD = caudal máximo diario Qmd = caudal medio diario
k1 = coeficiente de consumo máximo diario
38 Caudal medio diario: es el caudal calculado para la población proyectada, teniendo en cuenta la dotación bruta asignada. (RAS, 2003), corresponde al promedio de los consumos diarios en un período de un año y puede calcularse mediante la siguiente ecuación:
𝑄𝑄𝑚𝑚𝑑𝑑 = 𝑁𝑁 × 𝑑𝑑 𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑃𝑃𝑚𝑚 86400 (7)
Caudal máximo horario: corresponde al consumo máximo registrado durante una hora en un período de un año sin tener en cuenta el caudal de incendio. (RAS, 2003), se calcula como el caudal máximo diario multiplicado por el coeficiente de consumo máximo horario, k2 , según la siguiente ecuación:
𝑄𝑄𝑀𝑀𝐻𝐻 = 𝑄𝑄𝑀𝑀𝑄𝑄 × 𝑘𝑘2 (8) Donde:
QMH= caudal máximo horario Qmd = caudal medio diario
k2 = coeficiente de consumo máximo horario
Dotación Bruta: Según el RAS (2003), para el diseño de cada uno de los elementos que conforman un sistema de acueducto, indistintamente del nivel de complejidad, se debe calcular teniendo en cuenta la siguiente ecuación:
𝑑𝑑𝑑𝑑𝑏𝑏𝑏𝑏𝑃𝑃𝑚𝑚 = 𝑑𝑑n𝑒𝑒𝑃𝑃𝑚𝑚(9)
1−%𝑁𝑁
Donde:
dBruta= dotación bruta
dneta= dotación neta
%p = pérdidas máximas admisibles (este porcentaje no deberá superar el 25%) Dotación Neta: Es la cantidad mínima de agua que se requiere para satisfacer las necesidades básicas de un habitante, sin considerar las pérdidas que ocurran en el sistema de acueducto.
Estación de Bombeo: Se definen como estructuras que han sido diseñadas para para elevar un fluido por un conducto a presión desde un nivel energético de uno menor a otro mayor, tiene
el objetivo de llevar un fluido a otro lugar, consiguiendo una cota mayor, constan de los siguientes elementos: una o varias bombas, tuberías de succión y descarga (Lozano, 2020) Evaluación Ambiental: Este estudio incluye el análisis de riesgo, auditoría, informes técnicos procedimientos asociados a la parte de gestión Ambiental y consultas que permiten estimar las consecuencias de un determinado proyecto, también se conoce como evaluación de impacto ambiental. En este análisis se forma un juicio objetivo, de tal manera que se puede aprobar o rechazar un proyecto, de acuerdo con los efectos ambientales que produzca este (Gobierno de la Rioja, 2016)
Impacto Ambiental: Se presenta como una alteración en el sistema ambiental, biótico, abiótico y socioeconómico, puede ser total o parcial, y se atribuye a la realización de un proyecto o actividades que se ejecuten dentro de este. (ANLA, 2021)
Interventoría: Cumple la función de controlar, exigir y verificar el cumplimiento de las condiciones, convenios, contratos términos plasmados dentro de un proyecto, teniendo en cuenta algunos objetivos:(Bonilla, 2017)
- Asegurar el cumplimiento de obligaciones y seguimiento de estas a cargo del contratista.
- Vigilar cumplimiento de plazos, vigencia de contrato.
5.2.1. Métodos de proyección RAS 2003
Los métodos que establece el RAS para el cálculo de proyección se localizan en el título B.2 el cual se refiere a la determinación de la población (RAS, 2003). A continuación, se realizará una breve descripción de los métodos:
5.2.1.1. Método aritmético
Se caracteriza debido a que la población aumenta a una tasa constante de crecimiento aritmético, es decir, que a la población del último censo se le adiciona un número fijo
