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PROYECTO: 19245 AGUA Y SANEMIENTO COMUNIDAD KIPLA MAHTA. Informe
Final
INDICE DE CONTENIDO
CAPTULO I COMPONENTE DE AGUA POTABLE
..............................................................................................1
1.1 Introduccin General
.....................................................................................................................................1
1.2 Objetivo General del Programa PRASNICA
.................................................................................................2
1.3 Objetivos del Estudio
.....................................................................................................................................2
1.4 Situacin Actual de Abastecimiento de Agua
..............................................................................................2
1.5 Justificacin del proyecto
.............................................................................................................................2
CAPTULO II DESCRIPCIN DE LOS ESTUDIOS E INVESTIGACIONES
REALIZADAS ..................................3
2.1 Generalidades
..............................................................................................................................................3
2.2 Descripcin y Caracterizacin del rea de Estudio
.....................................................................................3
2.3 Caracterizacin del rea de Estudio.
...........................................................................................................4
2.4 Estudio de Fuentes de Abastecimiento.
.....................................................................................................4
2.4.1 Aforos de Fuentes.
........................................................................................................................................4
2.4.2 Resultados de la Calidad de las Aguas.
.......................................................................................................5
2.4.3 Conclusiones.
................................................................................................................................................5
2.4.4 Recomendaciones.
........................................................................................................................................6
2.5 Aspectos Ambientales del Proyecto
.............................................................................................................6
CAPITULO III CRITERIOS, METODOLOGAS Y PARMETROS PARA EL DISEO
DEL SISTEMA AGUA
POTABLE
...................................................................................................................................................................9
3.1 Periodo de Diseo
........................................................................................................................................9
3.2 Poblacin de Diseo
.................................................................................................................................
10
3.3 Dotacin
....................................................................................................................................................
10
3.4 Variaciones de Consumo
..........................................................................................................................
11
3.5 Prdidas en el Sistema
.............................................................................................................................
11
3.6 Cobertura del Sistema
...............................................................................................................................
11
3.7 Criterios sobre la Produccin de la Fuente de Abastecimiento
................................................................
11
3.8 Criterios para el Clculo del Volumen de Almacenamiento
......................................................................
11
3.9 Criterios para la Seleccin de Dimetros y Tubera de Lneas de
Conduccin ....................................... 12
3.10 Criterios para la Seleccin de Dimetros y Tuberas de la Red
de Distribucin ...................................... 12
3.11 Presiones de Trabajo
................................................................................................................................
12
3.12 Velocidades Permitidas
.............................................................................................................................
12
3.13 Criterios para la Seleccin de Equipos de Bombeo
..................................................................................
12
3.14 Criterios para el Diseo de Conexiones Domiciliares
...............................................................................
13
CAPTULO IV ESTUDIO Y DISEO FINAL DE LOS ELEMENTOS DEL SISTEMA
......................................... 14
4.1 Memoria Tcnica
.......................................................................................................................................
14
4.1.2. Clculos del Equipo de Bombeo Elctrico Solar.
............................................................................
26
4.1.4. Estudios de Suelos y Calicatas.
......................................................................................................
27
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4.1.4. Diseo Estructural de los Componentes.
........................................................................................
28
CAPTULO V CONCEPTUALIZACIN DEL PROYECTO DE AGUA POTABLE
.............................................. 28
5.1 Generalidades
...........................................................................................................................................
28
5.2 Oferta y Demanda de agua
.......................................................................................................................
29
5.3 Caudal de Diseo
......................................................................................................................................
31
5.4 Capacidad de la Fuente
............................................................................................................................
31
5.5 Descripcin detallada del Sistema
............................................................................................................
31
5.6 Conclusiones y Recomendaciones
...........................................................................................................
33
5.7 Cronograma de Ejecucin.
........................................................................................................................
33
CAPTULO VI COMPONENTE DE SANEAMIENTO
...........................................................................................
33
6.1 Introduccin General
.................................................................................................................................
33
6.2 Objetivo General del Programa PRASNICA
..............................................................................................
34
6.3 Objetivos del Estudio
..................................................................................................................................
34
VII DESCRIPCION DE ESTUDIOS E INVESTIGACIN REALIZADA
..................................................................
34
7.1 Pruebas de Infiltracin.
.............................................................................................................................
34
7.2 Catastro y Diagnostico de los Dispositivos de Saneamiento
Existente. ................................................. 35
7.3 Aspectos Ambientales del Proyecto
..........................................................................................................
35
CAPTULO VIII CONCEPTUALIZACIN DEL PROYECTO DE
SANEAMIENTO.............................................. 38
8.1 Conceptualizacin del Saneamiento.
........................................................................................................
38
8.1.1. Tecnologa del
Proyecto............................................................................................................................
38
CAPTULO IX TAKE OFF Y PRESUPUESTO
.....................................................................................................
41
9.1 Cuantificacin de las Obras de Rehabilitacin del Sistema de
Agua Potable .......................................... 41
9.2 Presupuesto de las Obras de Rehabilitacin del Sistema de
Agua Potable ............................................ 42
CAPTULO X COSTOS DE INVERSIN, OPERACIN Y MANTENIMIENTO (INCLUYE
TARIFA) ................. 43
10.1 Costos de Operacin y Mantenimiento.
..................................................................................................
43
10.2 Implementacin de Tarifa.
.......................................................................................................................
44
10.2.1 Capacidad de Pago.
........................................................................................................................
44
10.2.2 Acuerdo de disponibilidad de pago.
.....................................................................................................
44
CAPITULO XI PLANOS CONSTRUCTIVOS
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XII- ANEXOS Anexo 12.1 Levantamiento Topogrfico
Anexo 12.2 Especificaciones Tcnicas
Anexo 12.3 Plan de Operacin y Mantenimiento del Sistema
Anexo 12.4 Listas de Resultados
Anexo 12.5 Estudio Hidrolgico.
Anexo 12.6 Emplazamiento Ambiental y Formato de Anlisis
Ambintal
Anexo 12.7 Cronograma de Obras
Anexo 12.8 Presupuestos y Take Off
Anexo 12.9 Lista de Beneficiarios de Saneamiento
Anexo 12.10 Epanet Final
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CAPTULO I COMPONENTE DE AGUA POTABLE 1.1 Introduccin General
Histricamente, la poltica tradicional para la inversin pblica en
proyectos de agua y saneamiento en el sector rural ha tenido una
concepcin de corte asistencialista, sin tener en cuenta aspectos
importantes como los tcnicos, sociales y de la realidad cultural de
las comunidades, sin propiciar la participacin de las poblaciones
beneficiarias de modo que hicieran suyos los proyectos, lo que
finalmente ha configurado una cultura de no pago de servicio
gratuito. Los resultados de esta poltica se han visto reflejados en
el progresivo deterioro y abandono de la infraestructura sanitaria,
afectndose de esta manera los esfuerzos por disminuir el dficit de
cobertura de servicios bsicos en el sector rural. El Gobierno de
Reconciliacin y Unidad Nacional de Nicaragua, ha establecido en su
Poltica Social, aumentar la cobertura efectiva de abastecimiento de
agua y saneamiento , mejorar los servicios, promoviendo el uso
racional de este recurso tanto en las reas urbanas como en las
rurales. Estableciendo metas de manera comprometida y firme en su
Programa de Desarrollo Humano Sostenible. El Nuevo FISE, Es la
institucin permanente del Estado, con el propsito fundamental de:
Promover, financiar y acompaar programas de inversin sustentables
que desarrollan capital humano, social y fsico de las comunidades
pobres del pas, con la finalidad de mejorar sus condiciones de vida
y oportunidades de insertarse en la economa, bajo los principios de
equidad social, solidaridad y transparencia En ese contexto, el 01
de julio del 2009, el Gobierno de Reconciliacin y Unidad Nacional
de Nicaragua ha firmado un nuevo Convenio de cooperacin tcnica, con
la Agencia Suiza para el Desarrollo y la Cooperacin, COSUDE, para
financiar el Programa de Abastecimiento de Agua y Saneamiento Rural
de Nicaragua. (PRASNICA).Este Programa est orientado a promover el
mejoramiento de las condiciones sanitarias de las reas rurales que
viven en extrema pobreza y comunidades indgenas, tnicas y
afrodescendientes de todo el territorio nacional, por un monto de
2,818,200.00 (dos millones ochocientos dieciocho mil doscientos
francos suizos), que son aproximadamente US$ 2,684,000.00 (dos
millones seiscientos ochenta y cuatro mil dlares). El Programa de
Agua y Saneamiento (PRASNICA) incluye varios componentes, entre los
cuales se encuentra la preparacin de los estudios y diseos de cada
sub proyecto, la cual ser contratada por el Nuevo FISE. El Programa
PRASNICA a travs del Nuevo FISE, en coordinacin con el Gobierno
Territorial Indgena de la Zona de Rgimen Especial de Alto Wangki y
Bocay, ejecutar, proyectos de abastecimiento de agua y saneamiento
rural, en aras de beneficiar en su cobertura al 100% de la poblacin
de la comunidad indgena de Kipla Mahta. Los proyectos del Programa
PRASNICA, incluyen los componentes tcnico y social. El componente
tcnico (Comprende la formulacin del proyecto: preparacin de los
estudios y diseos tcnicos) y el componente social (acompaamiento de
los procesos sociales: preparacin del diagnstico situacional,
estudio socio-econmico, fortalecimiento de las capacidades locales
[capacitaciones], componente de fortalecimiento comunitario
independientemente de la modalidad de ejecucin, que introduzca a
las comunidades en el procedimiento y las tareas con respecto al
ciclo de proyecto (incluyendo la contralora social), el uso futuro
y el mantenimiento as como tpicos ms amplios como gnero, derechos y
deberes ciudadanos y conciencia autonmica y nacional) en todo el
ciclo de proyecto, los que sern contratados por el Nuevo FISE y
ejecutados por consultores individuales tcnicos y sociales
respectivamente. Para la ejecucin del Programa el Nuevo FISE
contratar, a nivel de Territorio Kipla Sait Tasbaika de Zona de
Rgimen Especial de Alto Wangki y Bocay (ZREAWB), un consultor
tcnico individual encargado de la pre-factibilidad y los diseos
tcnicos de los proyectos integrales de agua, saneamiento y
medioambiente.
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1.2 Objetivo General del Programa PRASNICA El objetivo del
Programa PRASNICA en la Zona de Rgimen Especial Alto Wangki y Bocay
(ZREAWB), es promover el desarrollo con identidad de los Pueblos
Indgenas (Pueblo Miskito y Pueblo Mayagna) que habitan los
territorios y de esta forma mejorar sus condiciones de vida,
respetando a la vez sus respectivas culturas, identidades e
instituciones. 1.3 Objetivos del Estudio 1.3.1 Objetivo de
Desarrollo
Contribuir a mejorar la calidad de vida de la poblacin
rural.
1.3.2 Objetivos Especficos
Dotar a la poblacin de un Sistema de Abastecimiento de Agua
Potable eficiente, sanitariamente seguro y sostenible durante la
vida del proyecto.
Capacitar a la poblacin en el uso, Operacin y Mantenimiento, del
Sistema.
Mejorar los niveles de salud integral de la poblacin meta.
Crear mejores expectativas de vida en la poblacin rural,
especialmente de su niez.
Mejorar las condiciones higinicas sanitarias del sector y rea de
influencia.
1.4 Situacin Actual de Abastecimiento de Agua Basado en el Censo
realizado por la Consultora Social, la comunidad Kipla Mahta posee
un total de 174 habitantes distribuidos en 27 viviendas,
presentando un promedio de personas por vivienda ocupada de 6.44
habitantes por vivienda. La comunidad de Kipla Mahta tiene un
acceso limitado a los servicios de agua y saneamiento, en temporada
de estiaje los caos de donde consumen actualmente agua se
convierten en pantanos, el agua que consumen por la cercana a la
comunidad se encuentran contaminados por heces fecales. Por tanto,
el 100% de la poblacin no cuenta con agua segura. 1.5 Justificacin
del proyecto El desabastecimiento de agua provoca el tener que
almacenar agua, lo que sumado a malos hbitos de higiene provoca
incidencia de enfermedades de origen hdrico. (Enfermedades
diarreicas en un 75% de la poblacin). Los Objetivos del proyecto de
agua potable propuesto son:
Mejorar las condiciones de vida de la comunidad.
Desarrollar un proyecto que d respuesta de forma integral a la
demanda de los servicios de agua y saneamiento de la poblacin.
Garantizar un servicio de agua continuo y de calidad hasta la
vivienda de las familias beneficiarias.
Contribuir a mejorar las condiciones de salud de la
poblacin.
Reducir las tasas de ausentismo escolar de nios y jvenes.
Mejorar la productividad de las personas econmicamente
activas.
Estos Objetivos se lograrn mediante: a. La Construccin de un
Mini Acueducto por Bombeo Elctrico Solar, que cuenta con capacidad
para
atender la demanda de la poblacin al ao 2032. b. Alcanzar el
nivel de servicio de conexin de patio a todos los usuarios del
Sistema. c. Construccin del 100% de las unidades sanitarias
requeridas. d. La Capacitacin de la poblacin, junto a sus lderes y
el CAP, en la Operacin y Mantenimiento del
Sistema de Agua y en los aspectos Administrativos del mismo, con
miras a garantizar su sostenibilidad, adems de educacin sanitaria y
ambiental.
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CAPTULO II DESCRIPCIN DE LOS ESTUDIOS E INVESTIGACIONES
REALIZADAS 2.1 Generalidades Regido a lo establecido en los Trminos
de Referencia sealados en el contrato 15316, el consultor en su
calidad tcnica, elabor el Informe de Prefactibilidad Proyecto N
19245 Agua y Saneamiento Comunidad de Kipla Mahta, Territorio Kipla
Sait Tasbaika, de la Zona de Rgimen Especial de Alto Wangki y
Bocay. El documento mencionado fue seguidamente presentado y
discutido con la comunidad, El Gobierno Territorial Indgena y El
Nuevo FISE en Asamblea de Concertacin organizada y convocada por la
Consultora Social. En esa oportunidad, la comunidad seleccion la
alternativa de proyecto que estim ms conveniente a sus intereses y
dio su aprobacin al Informe de Prefactibilidad del Sub-Proyecto.
Dando continuidad al Ciclo del Proyecto, se procedi a preparar el
Diseo Final de la alternativa seleccionada, cuyos estudios e
informe final se presentan en este documento. 2.2 Descripcin y
Caracterizacin del rea de Estudio Kipla Mahta es una comunidad, que
poltica y administrativamente pertenece a la Comarca del mismo
nombre, esta localizada en el Municipio de Waspam / Alto Wangki
Bocay en la Regin Autnoma Atlntico Norte (RAAN). La comunidad est
situada a unos 340 km al norte de la cabecera municipal, teniendo
como va de acceso el Ro Coco y a 600 km de la ciudad de Managua. Se
localizan sobre las Coordenadas Geogrficas Latitud 14 48 26 y
Longitud 84 54 14 . La elevacin media es de unos 115 msnm. (Ver
Figura 1.1).
Figura 1.1. Plano de Localizacin de El Sitio
El clima es tropical, con al menos 2 subzonas climticas: subzona
tropical y monzn tropical. La temperatura es relativamente uniforme
a lo largo del ao con un promedio de 26 C. La media anual de
precipitaciones pluviosas oscila entre 1,900 y los 3,290 mm. El
verano es corto, concentrndose en slo 3 meses (febrero, marzo y
abril).
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2.3 Caracterizacin del rea de Estudio. Como se seal en el
numeral 1.4, el Censo de la Firma Social determin que la comunidad
cuenta con 27 viviendas que alojan un total de 174 habitantes. Del
citado Censo se concluyen tambin las siguientes caractersticas para
la comunidad:
a. La situacin de pobreza es severa. b. Entre las actividades
econmicas existentes en la comunidad estn: la Agricultura
(produccin de arroz,
frijoles, maz), jornaleros y guiriceros (buscadores de oro en
las orillas del ro montaa adentro), en su
totalidad realizadas por hombres.
c. Por efectos de cultura las actividades de Mujeres, se
orientan a: Labores domsticas, acarro de agua, amas
de casa y acompaan a los hombres en la siembra y a guirisear,
tambien se dedican a las actividades
religiosas.
d. El ingreso familiar mensual ha sido estimado en C$ 700. e.
Los pobladores pertenecen a organizaciones religiosas,
organizaciones productivas y organizaciones
sociales pero en general existe apata hacia las
organizaciones.
f. Hay mucha emigracin, falta de empleo, falta de
infraestructura en educacin no hay escuela, existe
desabastecimiento agua, deforestacin, falta de organizacin,
salud y vivienda.
En lo relativo a los Servicios, la disponibilidad y el nivel de
cobertura reportado es el siguiente:
1. El 100% de la poblacin no cuenta con agua segura.
2.4 Estudio de Fuentes de Abastecimiento. 2.4.1 Aforos de
Fuentes. El Consultor, a travs de su especialista en Hidrologa,
realiz el correspondiente estudio del potencial y la calidad de las
fuentes de agua en la zona, particularmente con la estimacin de la
disponibilidad hdrica en la micro cuenca del Cao Cayo Tingny. Como
resultado del mismo se seleccion y recomend la fuente de agua con
potencial suficiente para atender la demanda actual y futura,
verificndose su idoneidad para consumo humano. 2.4.1.1 Descripcin
de la Metodologa. La metodologa aplicada para realizar el estudio
de la fuente de abastecimiento superficial, se estructur de 3
etapas, la primera o preliminar que se asocia a la recopilacin de
la informacin tcnica correspondiente a la climtica, uso del suelo e
hidrolgica, principalmente, adems de la revisin de cartografa
digital disponible. La segunda etapa, fue la de campo, en la misma
se incluy el reconocimiento geomorfolgico e hidrolgico, el aforo de
fuentes de agua as como el muestreo de la misma para anlisis de
laboratorio. Asimismo dicha informacin fue geo referenciada. La
tercera y ltima etapa consisti, en la integracin de los datos
recopilados en la etapa preliminar y de campo, mediante la
aplicacin de mtodos de interpretacin del potencial hdrico, tanto en
cantidad como en calidad. La que culmin, con la redaccin y entrega
del informe tcnico respectivo. 2.4.1.2 Interpretacin de los
Resultados. Como resultado de la estimacin del caudal de escorrenta
superficial del cao Cayo Tingny con el mtodo Precipitacin -
Escurrimiento, se tiene que es igual a 1.376 MMCA (Millones de
metros cbicos anuales), equivalentes a 1,770.47 m3/da o 324.83 gpm
y para el rea de contribucin de la obra de toma del proyecto de
agua (rea de captacin), por ser menor es igual 0.571 MMCA,
equivalentes 1,565.49 m3/da o 287.23 gpm, lo
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Final
5
cual es superior a la demanda de agua proyectada (5.79 gpm).
Cabe mencionar que el dato de aforo (2,283.22 gpm), es una
representacin puntual de un da y el valor indicado se refiere al
caudal de escorrenta a partir de datos pluviomtricos promedios
anuales. De acuerdo a los resultados obtenidos de la evaluacin de
la recarga, del balance hdrico de suelos, se tiene que la
escorrenta superficial es similar a la obtenida con el mtodo
Precipitacin- Escurrimiento, tanto para el rea total de la
microcuenca Cao Cayo Tingny, como para el rea de Contribucin Hdrica
de sitio de la obra de toma (obra de captacin). Bajo dicha
condicin, se observa una variacin equivalente al 3%. Del balance
hdrico de suelos, se explica que el caudal obtenido por el FISE en
diciembre del 2010 de 21.78 gpm, se debe a que en diciembre
usualmente llueve aproximadamente el 8% respecto a los meses ms
lluviosos (agosto, septiembre y octubre) y aunque en ese
mes(diciembre) no ocurre recarga. Dicho caudal principalmente es
sostenido en un 12 % por la recarga estimada para el rea total
microcuenca del cao Cayo Tingny por el flujo base recargado en los
meses arriba indicados y en un 13% para el rea de contribucin del
sitio de toma (obra de captacin) de la fuente de agua. 2.4.2
Resultados de la Calidad de las Aguas. 2.4.2.1 Interpretacin de los
Resultados. De acuerdo al muestreo de agua realizado en el cao Cayo
Tingny, en las coordenadas UTM este 07226156, norte 1637499, en
octubre del ao 2011, se tiene como resultado que dichas aguas, se
clasifican como aguas bicarbonatadas - magnsico - clcicas,
reflejando que son agua de poco tiempo de permanencia en la
microcuenca, con incipiente o nulo intercambio catinico. Las
concentraciones de indicadores de contaminacin, presentan valores
por debajo de las normas indicadas de potabilidad. Desde el punto
de vista de salinidad, tiene menos de 100 mg/l (norma CAPRE 1000
mg/l). Los nitratos y nitritos, as como el grado de acidez
representado por el pH, igualmente se encuentran por debajo de los
lmites permisibles (CAPRE). Cabe mencionar, que el valor de cianuro
detectado se encuentra por debajo de las normas CAPRE, 0.03 mg/l vs
0.05 mg/l (norma). En el anexo, respectivo se presenta los
resultados especficos analizados por el laboratorio de la
Universidad Nacional de Ingeniera (UNI). 2.4.3 Conclusiones. A
continuacin se brindan los resultados ms relevantes del Estudio
Hidrolgico: 1- De acuerdo a la evaluacin de los recursos hdricos en
la microcuenca del cao Cayo Tingny, con un rea de 16.67 Km
2, la recarga total anual result ser de 0.366 MMCA, que equivale
a 1,002.6 m3/da o 184 gpm.
2- La recarga para el rea de contribucin hdrica de 14.74 km2 de
la obra de toma (captacin) del proyecto de agua, es de 0.323 MMCA o
163 gpm 3- Como resultado de la estimacin del caudal de escorrenta
superficial del cao Cayo Tingny con el mtodo Precipitacin-
Escurrimiento, se tiene que es igual a 1.376 MMCA(Millones de
metros cbicos anuales), equivalentes a 1,770.47 m3/da o 324.83 gpm
y para el rea decontribucin de la obra de toma del proyecto de agua
(rea de captacin), por ser menor es igual 0.571 MMCA, equivalentes
1,565.49 m3/da o 287.23 gpm, lo cual es superior a la demanda de
agua proyectada (5.79 gpm). 4- Cabe mencionar, que si bien es
cierto el cianuro an se encuentra por debajo de las normas CAPRE,
0.03 mg/l vs 0.05 mg/l (norma), es conveniente establecer un
monitoreo peridico de la calidad del agua con nfasis en el dicho
parmetro. 5- Considerando la oferta natural arriba indicada, tanto
en cantidad como en calidad, se concluye que la fuente de agua de
la microcuenca del cao Turwas (Tingny Sanny), tiene capacidad para
cubrir la demanda para el perodo de diseo del proyecto de agua
potable.
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2.4.4 Recomendaciones. Como principales recomendaciones se
establecen: 1- De acuerdo a las condiciones de potencial hdrico
evaluadas, en cuanto a cantidad y calidad del agua, se recomienda
el aprovechamiento de la microcuenca del cao Cayo Tingny, para el
de abastecimiento de agua potable a la comunidad de Kipla Mahta. 2-
Se sugiere, establecer un monitoreo peridico de la calidad de agua
y tratamiento bsico de cloracin. 2.5 Aspectos Ambientales del
Proyecto
2.5.1 Requisitos Ambientales
Los Requisitos Bsicos Ambientales forman parte de los
instrumentos ambientales del SISGA-FISE y son aplicables para los
proyectos tipo MABE y MAG contemplados en las Categoras IV y V,
tanto para nuevas construcciones como para remplazos y
ampliaciones, cuando stas ltimas conlleven a inversiones cuyo
alcance fsico sobrepase el 50% del volumen de la infraestructura
que se va a ampliar. Los proyectos de infraestructura contemplados
en las Categoras IV y V no podrn ser ubicados en sitios donde
queden expuestos a peligros naturales, tales como:
_Zonas de deslizamientos
_Zonas inundables
_Topografa con pendientes superiores al 15% (salvo casos
excepcionales)
_Los proyectos de agua y saneamiento rural debern retirarse de
taludes inclinados
_Se deben mantener planes de reforestacin en las zonas de
captacin
_Deben realizarse las obras necesarias para la proteccin de las
fuentes de captacin.
_Mantener adecuados drenajes de los proyectos de agua y
letrinas
_Elevar la topografa en los sitios con potencial de inundacin En
el caso del Proyecto: 19245, Agua y Sanemiento Comunidad Kipla
Mahta, Territorio Kipla Sait Tasbaika, Zona de Regimen Especial
Alto Wangki y Bocay, tanto el proyectista como el contratista de
obras y la comunidad, segn les corresponda, debern cuidar que en
todo el ciclo del proyecto se cumplan los siguientes requisitos
bsicos:
a) El trazado de la red debe hacerse evitando las zonas de
terrenos inestables. En los casos que no existan
otras alternativas deben realizarse muros de sostenimientos y
anclajes de tuberas.
b) Se debe reforestar la fuente.
c) Para fuentes superficiales (ros y quebradas) se debe evitar
la presencia de casas y corrales en un radio
de 90 m. medidos desde la fuente captacin.
d) La fuente de captacin debe estar cercada para evitar el
acceso de animales y personas no autorizadas.
Durante el reconocimiento realizado para el Estudio Hidrolgico,
se comprob que en las cercanas del sitio donde est ubicado el punto
de captacin (dique) no existen viviendas que incidan en la calidad
de las aguas de la Fuente, cumplindose con el requisito citado.
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2.5.2 Evaluacin del Emplazamiento La Evaluacin del Emplazamiento
ha permitido valorar las caractersticas generales del Sitio y el
Entorno donde se propone ubicar el proyecto para evitar o prevenir
potenciales riesgos e impactos ambientales que atenten contra la
sostenibilidad y la adaptabilidad del proyecto, tales como:
Peligrosidad del sitio debido a factores naturales o antrpicos
que pueden daar el proyecto.
Evitar efectos ambientales negativos del proyecto.
Valorar e identificar aspectos legales, tcnicos y normativos del
proyecto que entren en contradiccin con
el marco jurdico.
Evitar efectos sociales indeseables generados por el
proyecto.
Buscar la mxima adaptabilidad entre el sitio y el tipo de
proyecto.
Los resultados de la Evaluacin del Emplazamiento del Proyecto:
19245, Agua y Sanemiento Comunidad Kipla Mahta, Territorio Kipla
Sait Tasbaika, Zona de Regimen Especial Alto Wangki y Bocay arrojan
un valor de 2.74 a nivel general, 3 para la fuente de
abastecimiento y planta de tratamiento, 2.67 para el tanque de
almacenamiento. Dichos valores se ubican en el rango 2.63, lo cual
significa que los sitios evaluados son de muy bajo riesgo y de
buena calidad ambiental. En el proceso se analizaron para los
sitios las posibilidades de riesgo debidas tanto a sismicidad,
deslizamiento, vulcanismo e inundacin como a posibles fuentes de
contaminacin, encontrndosele libre de estos riesgos. Finalmente, se
valoraron los aspectos del Marco Legal, encontrndose todo conforme.
En sntesis, se considera que el proyecto es viable para realizar la
etapa de inversin. En el Anexo 12.6, se presentan los Histogramas
de Emplazamientos empleados. 2.5.3 Anlisis Ambiental del Proyecto
Se valor la Calidad Ambiental del sitio sin considerar las acciones
que pueda introducir el proyecto de Mejoramiento del Sistema
actual. Tambin se identificaron y valoraron los Impactos
Ambientales que genera el proyecto, con lo cual se determin un
pronstico de la calidad ambiental cuidando de considerar en el
proyecto medidas de mitigacin de los impactos ambientales junto con
un plan de contingencias ante los riesgos naturales y antrpicos.
(Vase la Tabla 2.3).
Del anlisis ambiental realizado, se obtiene que el medio
ambiente donde se ubica el proyecto tiene buena calidad ambiental.
La estrategia debe ser de conservacin y el proyecto genera impactos
ambientales que se pueden mitigar con medidas generales de
mitigacin.
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Tabla 2.3 Potenciales Impactos Ambientales y Medidas de
Mitigacin del Proyecto del Acueducto
(red, tanque, conexiones y proteccin)
ACCIONES IMPACTANTES
EFECTOS MEDIDAS DE MITIGACION COSTO UNIT. C$ RESPONSABLE
Trabajos preliminares (limpieza y descapote)
Produccin de polvo Humedecimiento de la tierra Indirecto
Contratista
Produccin de desechos orgnicos e inorgnicos
Seleccin del sitio receptor de los desechos Recoleccin,
transporte y disposicin de los desechos
Dueo MK 48.36
Dueo de la Inversin Contratista
Trabajos de construccin de redes, depsitos,
conexiones y obras de
proteccin
Produccin de polvo
Humedecimiento de la tierra Indirecto Contratista
Produccin de ruidos
Coordinacin de horarios Uso de silenciadores
Indirecto Contratista
Riesgo de inestabilidad de tierras en paredes de las zanjas
Proporcionar el corte de taludes acorde ngulo de reposo
Indirecto Contratista
Trazados vulnerables a deslizamientos
Seleccin de alternativas de trazada segn vulnerabilidad del
sitio
Costo de formulacin
Formulador
Produccin de excretas
Construccin de letrinas provisionales
CU 2,045.09 Contratista
Riesgo de dao a la infraestructura pblica o privada
Reparacin de daos causados a la propiedad pblica y/o
privada.
Indirecto Contratista
Funcionamiento del sistema
Riesgo de accidentes Cercado del sitio, proteccin de redes y
depsitos
CU 601.30 Org. Eje
Contratista
Riesgo de contaminacin Control sanitario Organizacin
Comunitaria
Deterioro del servicio ante deficiencias de funcionamiento del
comit de Agua potable lo que afecta la sostenibilidad del
proyecto
Velar por adecuado funcionamiento del comit de agua. Capacitacin
y reglamentos
Organizacin Comunitaria
Reduccin del % de beneficiarios del proyecto calculados en el
diseo
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Final
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Para esos efectos se cont con la siguiente informacin:
Conocimiento exhaustivo del sitio y el rea de influencia o
cobertura del proyecto
Conocimiento exhaustivo del proyecto
Resultados de la Evaluacin del Emplazamiento
Requisitos Bsicos Ambientales del proyecto
Auto diagnstico comunitario
El proyecto no deber causar ningn tipo de impacto que afecte el
ambiente natural y el entorno del rea del mismo. En todo caso, se
deber cuidar que durante su ejecucin se tomen las medidas de
mitigacin necesarias para proteger el ambiente de cualquier factor
adverso. En el presupuesto del Proyecto: 19245, Agua y Sanemiento
Comunidad Kipla Mahta, Territorio Kipla Sait Tasbaika, Zona de
Regimen Especial Alto Wangki y Bocay se incluye una partida
destinada para cubrir cualquier tipo de eventualidad que afecte el
ambiente, lo cual est consignado en el rubro, Medidas de mitigacin
y prevencin de accidentes. La ejecucin de dicho proyecto garantiza
a la poblacin un servicio de agua potable eficiente y
sanitariamente seguro, se previenen las enfermedades hdricas y se
cuida y preserva mejor el medio ambiente y su entorno en el rea del
proyecto, logrndose una mejora sustancial en la calidad de vida de
los habitantes de la comunidad. CAPITULO III CRITERIOS, METODOLOGAS
Y PARMETROS PARA EL DISEO DEL SISTEMA AGUA POTABLE Con base a lo
establecido en los Trminos de Referencia, el dimensionamiento y
diseo del sistema de agua potable propuesto ha sido elaborado
siguiendo las directrices de las Normas Tcnicas Diseo de Sistemas
de Agua Potable en el Medio Rural (NTON 09001-99).A continuacin se
brindan los Criterios, Metodologas y Parmetros utilizados. 3.1
Periodo de Diseo El periodo de diseo de los elementos del sistema
se determinar considerando los siguientes factores:
Vida til de las estructuras y equipos.
Grado de dificultad para realizar la ampliacin de la
infraestructura.
Crecimiento de la poblacin
Capacidad econmica para la ejecucin de obras.
El perodo de diseo recomendado para cada componente de un
acueducto rural se muestra en la Tabla 3.1.
Tabla 3.1 - Periodo de Diseo de Elementos de un Sistema de Agua
Potable Rural
COMPONENTE/ ELEMENTO PERIODO DE
DISEO (Aos)
Pozos excavados 10
Pozos perforados 15
Captaciones superficiales 20
Desarenador 20
Filtro lento 20
Lnea de conduccin 15
Tanque de almacenamiento 20
Red de distribucin 15
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3.2 Poblacin de Diseo La poblacin a servir es el parmetro bsico,
para dimensionar los elementos que constituyen el sistema. La
metodologa generalmente aplicada, requiere la investigacin de las
tasas de crecimiento histrico, las que sirven de base para efectuar
la proyeccin de poblacin. La informacin de datos poblacionales se
pueden obtener de las siguientes fuentes de informacin tales como:
Censos Nacionales de 1950, 1963, 1995 y 2005, (INIDE) y el (MINSA).
Para el clculo de las poblaciones futuras se usar el mtodo
geomtrico expresado por la siguiente frmula:
Pn = Po * (1+r)n
Donde: Pn = Poblacin del ao n Po = Poblacin al inicio del perodo
de diseo r = Tasa de crecimiento en el perodo de diseo expresado en
notacin decimal. n = Nmero de aos que comprende el perodo de diseo.
S no se dispone de datos de poblacin al inicio del perodo de diseo,
deber efectuarse un censo poblacional por medio de los
representantes comunitarios o promotores sociales, previamente
entrenados. Conviene conocer la tasa de crecimiento histrico
nacional, para compararla con la obtenida en cada caso particular.
Los valores anuales varan de 2.5% a 4%. El proyectista deber
justificar la adopcin de tasas de crecimiento diferente a los
valores indicados. 3.3 Dotacin La dotacin de agua a utilizar tiene
relacin con el nivel de servicio que prestar el sistema propuesto,
de manera que:
Para sistemas de abastecimiento de agua potable, por medio de
puestos pblicos, se asignar una dotacin de 30 a 40 lppd.
Para sistemas de abastecimiento de agua potable por medio de
conexiones domiciliares de patio, se asignar una dotacin de 50 a 60
lppd.
Por los criterios establecidos en el MEPAS de El Nuevo FISE se
considerarn las dotaciones de Consumo Extra Domiciliar consignadas
en la Tabla 3.2.
Tabla 3.2 Dotaciones Extra Domiciliares
Categora de Usuario Dotacin de Servicio
Escuela 57 a 75 l/alumno/da
Puesto de Salud 1,000 l/da
Centro de Salud 1,000 l/da + 50 l/cama/da
Mataderos 1,500 l/da
Dotacin Comercial 7% aplicable al Consumo Domiciliar
Dotacin Institucional 7% aplicable al Consumo Domiciliar
Dotacin Industrial 7% aplicable al Consumo Domiciliar
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3.4 Variaciones de Consumo Las variaciones de consumo estarn
expresadas como factores de la demanda promedio diario y sirven de
base para el dimensionamiento de la capacidad de: obras de
captacin, lnea de conduccin y red de distribucin, etc. Estos
valores, para localidades fuera de la ciudad de Managua, son los
siguientes: Consumo Mximo Da (CMD) = 1.5 * CPD (Consumo Promedio
Diario) Consumo Mximo Hora (CMH) = 2.5 * CPD (Consumo Promedio
Diario) 3.5 Prdidas en el Sistema El valor de las prdidas en el
Sistema no deber ser mayor del 20% del CPD. 3.6 Cobertura del
Sistema Para determinar si la cobertura ser total o parcial se
tomar en cuenta, los siguientes aspectos:
Lmites de la localidad
Ubicacin de viviendas con respecto a la fuente y al tanque
Grado de dispersin o concentracin
Tipo de fuente
Topografa de la localidad
Disponibilidad de fondos
Participacin de la comunidad
Nivel de servicio 3.7 Criterios sobre la Produccin de la Fuente
de Abastecimiento En casos de Mini-Acueducto por Gravedad (MAG) la
fuente de abastecimiento del sistema puede ser Manantiales,
Quebradas o Ro. El criterio ms importante a considerar es que se
cumpla la condicin: Relacin (Q estiaje / Q max da) 1.5 Adems, los
criterios de aceptacin tambin sern los siguientes: El caudal crtico
de produccin de la fuente deber ser mayor o igual al Consumo de
Mximo Da de la poblacin al final del periodo de diseo con nivel de
servicio de conexiones domiciliares y puestos pblicos. Los datos de
aforo debern corresponder al final del periodo de estiaje, tomndose
como base para el diseo el valor mnimo observado, el cual debe ser
igual o superior a 5 gpm. De no cumplirse con estas condiciones el
caudal mnimo de la fuente, no satisface el requerimiento para el
diseo hidrulico del sistema propuesto, por tanto se tendr que
adoptar otros escenarios alternativos (pudindose ajustar los datos
de dotacin, analizar los niveles de servicios y los % de
cobertura), para hacer el sistema funcional, eficiente y
sostenible.
3.8 Criterios para el Clculo del Volumen de Almacenamiento Los
depsitos para el almacenamiento de agua, tienen como objetivos;
suplir la cantidad necesaria para compensar las mximas demandas que
se presenten durante su vida til, brindar presiones adecuadas en la
red de distribucin y disponer de reserva ante eventualidades e
interrupciones en el suministro de agua. La capacidad del tanque de
almacenamiento se estimar como el 35% del Consumo Promedio Diario,
para satisfacer las condiciones siguientes:
a. Volumen Compensador:
Para compensar las variaciones horarias del consumo= 15% CPD
b. Volumen de reserva:
Para atender eventualidades en caso de emergencia = 20 %
CPD.
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3.9 Criterios para la Seleccin de Dimetros y Tubera de Lneas de
Conduccin En el diseo de una Lnea de Conduccin, se debe considerar
que:
a. La capacidad deber ser suficiente para transportar el gasto
mximo de diseo.
b. La seleccin de la clase y dimetro de la tubera a emplear,
debern ajustarse a la mxima economa.
c. La Lnea de Conduccin deber dotarse de los accesorios y obras
de arte necesarios para su correcto funcionamiento, conforme a las
presiones de trabajo especficamente para la tubera, a su proteccin
y a su mantenimiento.
3.10 Criterios para la Seleccin de Dimetros y Tuberas de la Red
de Distribucin En el diseo de la Red de Distribucin de una
localidad, se deben considerar los siguientes aspectos
fundamentales:
a. El diseo se har para las condiciones ms desfavorables en la
red, o sea para el mximo consumo horario, con el fin de asegurar su
correcto funcionamiento para el perodo de diseo.
b. Deber tratarse de servir directamente al mayor porcentaje de
la poblacin, dentro de los lmites impuestos por las condiciones
sociales y econmicas de la localidad. No debe perderse de vista que
la funcin sanitaria del acueducto se cumple a cabalidad nicamente
si el agua se suministra dentro de las viviendas, en forma
continua, de calidad aceptable y en cantidad suficiente.
c. La distribucin de gastos, debe hacerse mediante hiptesis que
este acorde con el consumo real de la localidad, durante el perodo
de diseo.
d. Debern dotarse las redes de distribucin de los accesorios y
obras de arte necesarias, con el fin de asegurar su correcto
funcionamiento, dentro de las normas establecidas a tal efecto y
facilitar su mantenimiento.
3.11 Presiones de Trabajo Para brindar presiones adecuadas en el
funcionamiento del sistema de abastecimiento se recomienda que
estas cumplan dentro de un rango permisible, en los valores
siguientes:
Presin mnima = 5m
Presin mxima = 50 m 3.12 Velocidades Permitidas Se recomienda
fijar valores de velocidades de flujo en los conductos en un rango
para evitar erosin interna o sedimentacin en las tuberas. Los
valores permisibles son los siguientes:
Velocidad mnima = 0.4 m/s
Velocidad mxima = 2 m/s 3.13 Criterios para la Seleccin de
Equipos de Bombeo Para seleccionar un Equipo de Bombeo se deber
estimar el Caudal y la Carga Total Dinmica (CTD), a la que estar
sometido el equipo. Los equipos de bombeo que generalmente se
emplean para pozos hmedos son los de turbina de eje vertical
horizontal y sumergible.
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Para su seleccin deben tomarse en cuenta los factores
siguientes:
Deber disearse con una capacidad mnima equivalente a 20 minutos
de bombeo mximo.
Sus dimensiones deben ser tales que facilite el acceso y
colocacin de los accesorios y eviten
velocidades altas y turbulencia del agua.
Se recomienda que la velocidad del agua en la tubera de succin
est entre 0.60 m/s y 0.90 m/s.
La sugerencia mnima de la parte superior de la coladera ser de 1
mt, para lograr la sugerencia se har
una depresin en dicha estructura con la profundidad
adecuada.
La entrada del agua al pozo deber ser por medio de compuertas o
canales sumergidos para evitar
turbulencia.
Debe existir una distancia libre, entre la abertura inferior de
la coladera y el fondo del pozo equivalente
0.5 el dimetro de la tubera de succin.
Cuando el pozo sea de seccin circular, la entrada del agua no
debe ser tangencial para evitar su
rotacin.
El pozo tendr un rea transversal mnima de 5 veces la seccin del
conducto de succin.
Se deben proveer dispositivos de desage y limpieza del pozo.
Para bombas de eje horizontal, se recomienda que cuando sea
posible el eje de la bomba, est por
debajo del nivel mnimo del agua en el pozo.
3.14 Criterios para el Diseo de Conexiones Domiciliares 3.14.1
Conexiones Domiciliares Son tomas de agua que se aplica en el
sector rural, pero en ocasiones espordicas y sujetas a ciertas
condiciones, tales como disponibilidad suficiente de agua, bajos
costos de operacin (sistema por gravedad), capacidad de pago de la
poblacin, y nmero de usuarios del servicio. Las condiciones
sociales y tcnicas a satisfacerse son las siguientes: 1.
-Condiciones Sociales
a. Se deber realizar un estudio cuidadoso para considerar las
posibilidades econmicas de la comunidad para construir un sistema
con tomas domiciliares.
b. Se deber realizar una campaa educativa a la comunidad en
cuanto al uso y ahorro del agua y proteccin del sistema, ya que
cada llave quedar dentro de una casa.
2. - Condiciones Tcnicas
a. Se deber realizar un estudio de factibilidad en el sistema
particularmente de la capacidad de la fuente, debido a que la
dotacin se incrementa comparado con los puestos pblicos.
b. La comunidad deber adoptar parte de la tubera a utilizarse en
las tomas domiciliares. La conexin domiciliar llegar hasta el
lindero de la propiedad, a partir de ah la conexin correr por
cuenta del propietario.
c. Se aplicarn todos los criterios tcnicos sealados en la
construccin de puestos pblicos.
d. El dimetro de las conexiones y de los grifos ser de (12
mm).
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Final
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CAPTULO IV ESTUDIO Y DISEO FINAL DE LOS ELEMENTOS DEL SISTEMA
4.1 Memoria Tcnica 4.1.1. Hidrulica Operacional
En la disposicin de la estructura fsica del Modelo hidrulico del
Sistema proyectado, se emple la aplicacin hidrulica computarizada
EPANET 2.0. En su elaboracin se utiliz la informacin obtenida de
los diferentes estudios de campo realizados por el consultor,
referido a:
Levantamientos Topogrficos, primordialmente los de predios para
Fuentes y Tanques de
almacenamiento, los de longitud de Lnea de Conduccin
(Fuente-Tanque-Red) y longitud de la Red de
Distribucin, etc.
Estudio Hidrolgico realizado a nivel de la comunidad, en la fase
de Pre-factibilidad.
Esta informacin fue utilizada por el Consultor para elaborar el
Esquema de Funcionamiento del Sistema que se presenta en la Figura
4.1. Con este simple esquema, se trata de brindar una idea general,
del tipo de Sistema y como va a funcionar. En efecto en dicho
esquema se muestra, adems, la infraestructura de sus componentes
principales, incluyendo: Fuente, Conduccin (pozo-tanque-red) y Red
de Distribucin. El diseo propiamente dicho, con todos los detalles
y dimensiones correspondientes, se muestra en el set de Planos
finales que se adjunta al presente como parte del Informe
Final.
Figura 4.1. - Kipla Mahta: Esquema del Sistema Propuesto
Por otra parte, el esquema de estructuracin fsica se introdujo
en la aplicacin EPANET 2.0, la que se aliment, adems, con los datos
relativos a:
Las caractersticas de los elementos que constituyen los
componentes del Sistema, incluyendo la
geometra del Tanque de almacenamiento, la Lnea de Conduccin por
bombeo y la Red de Distribucin.
Los nodos de la Red de Distribucin con su elevacin y la demanda
aplicada en ellos, as como las
longitudes, dimetros y material de los tramos de tubera entre
nodos.
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4.1.1.1.- Datos para el Modelaje en EPANET v.2.0 A continuacin
se definen los datos utilizados en Epanet 2.0 y la fuente de los
mismos:
a) Demanda en los nodos: Caudal estimado a partir del consumo de
las viviendas que contribuyen al nudo, bajo el concepto habitante
en cada vivienda.
b) Elevacin de los nodos: Elevacin en las esquinas donde se
establecen nodos, obtenida de los planos
topogrficos de la localidad
c) Patrn de demanda: Patrn de consumo en un perodo de 24 horas,
cuya representacin grfica se muestran enseguida:
Figura 4.2 - Curva de Modulacin ingresada a EPANET 2.0.
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Final
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Figura 4.3- Curva de Modulacin EPANET 2.0.
d) Longitud de tubera: Longitud de tubera en un tramo entre dos
nodos consecutivos; se obtuvo de los planos de la red de
distribucin propuesta
e) Dimetro de la tubera: Dimetro de la tubera en un tramo entre
dos nodos consecutivos; se obtuvo de los planos de la red de
distribucin propuesta
f) Rugosidad de la tubera: Coeficiente de rugosidad de la tubera
antes definida, correspondiente a la
frmula de clculo utilizada para estimar las prdidas por friccin;
para el caso se seleccion la ecuacin de Hazen-Williams, con un
valor de 130 para tubera usada de todo tipo de material,
especialmente PVC con cierta edad y un valor de 150 para tuberas
nuevas, segn la Tabla 7-1 de la norma NTON 09 003-99.
g) Embalses: Utilizados para simular captaciones (dique de
captacin desde ro) y punto de entrada y
salida de agua, desde subsistemas
h) Caudal de bombeo: Caudal de operacin de los equipos de bombeo
reportado, siendo el consumo de mximo da.
i) Carga de bombeo: Corresponde a la CTD del equipo de
bombeo.
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Figura 4.4- Esquema de nodos para la situacin
propuesta en el rea del proyecto
Figura 4.5- Esquema de tuberas para la situacin
propuesta en el rea del proyecto
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Tabla 4.1 Datos de Entrada en los Nodos
Caractersticas de las Tuberas: La Longitud de los tramos, el
Dimetro y la Rugosidad de las Tuberas. (Ver
Tabla 4.2).
Tabla 4.2 Datos de Entrada en las Tuberas
PIPE ID Longitud
m Diametro
mm Rugocidad
Pipe LC-1 164.44 75 150
Pipe LC-2 303.07 75 150
Pipe LC-4 140.13 75 150
Pipe LC-5 76.89 75 150
Pipe LA-1 72.29 100 150
Pipe LA-2 67.76 100 150
Pipe LD-1 134.18 37.5 150
Pipe LD-2 162.15 75 150
Pipe LD-3 59.04 50 150
Pipe LD-4 140.97 50 150
Node ID Elevacin
m
Junc N-1 106.96
Junc N-2 112.05
Junc N-3 113.05
Junc N-4 113.41
Junc N-5 113.85
Junc N-6 114.82
Junc N-7 114.17
Junc N-8 115.16
Junc N-9 111.59
Junc N-10 109.65
Junc N-11 120.38
Junc N-12 106.95
Junc NSD-1 117.62
Junc NSD-2 117.74
Junc NSD-3 115.58
Junc NSD-4 113.64
Junc PLANTA_PRESURIZADA 117.29
Junc POZO_SUCCION 110.4
Junc DESARENADOR 110.5
Resvr CAPTACIN 111.07
Resvr SALIDA_DESARENADOR 110.4
Tank TANQUE 129.44
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Pipe LD-5 58.55 50 150
Pipe LD-6 102.16 50 150
Pipe LD-7 36.36 37.5 150
Pipe LD-8 92.22 37.5 150
Pipe LD-9 208.16 37.5 150
Pipe LD-10 71.21 37.5 130
Pipe LD-11 725.88 37.5 150
Pipe LD-12 86.38 37.5 150
Pipe LD-13 1011.01 37.5 150 4.1.1.2 Resultados de los Anlisis
Esttico y Dinmico en Nodos y Tuberas
En el presente estudio los anlisis hidrulicos de las redes de
distribucin se realizaron a partir de los tanques de
almacenamiento, en vista que el sistema propuesto funcionar bajo el
esquema de operacin: FUENTE TANQUE RED, en consecuencia el tanque
gobernar la operacin del sistema. (Ver Anexo N12.10 Modelacin
hidrulica sistema propuesto en el rea de proyecto). Aunque el
modelo permite analizar el comportamiento en un perodo extendido de
24 horas y ms, los resultado que se presentan en ste reporte
corresponden a las condiciones ms crtica de funcionamiento del
acueducto, descrita a continuacin: 1) Sistema de bombeo contra el
tanque de almacenamiento en la condicin de Consumo de Mxima
Hora para el ao ltimo del perodo de diseo en la red de
distribucin (2032) con el suministro de agua producida por la
capacidad instalada y el tanque al 50% de su capacidad, ocurrido a
las 11:00 AM segn histograma de Consumo. En esta situacin se evala
el comportamiento de las redes de distribucin en la condicin ms
extrema, cuando la demanda es mxima y la oferta de agua en el
sistema est al 50% de su capacidad de almacenamiento.
2) Sistema de bombeo contra el tanque de almacenamiento en la
condicin de Consumo de Mxima Da para el ao ltimo del perodo de
diseo en la red de distribucin (2032), con los tanques al 50% de su
capacidad. Ocurrido a las 2:00 PM segn histograma de Consumo.
3) Condicin Sin Consumo en la Red con el suministro del agua
producida por la capacidad instalada y los tanques a su mximo
nivel. Esta modelacin tiene el propsito de evaluar las condiciones
de presin ms extremas que se presentaran en la red, cuando hay
oferta y no hay demanda de agua.
Resultados de anlisis hidrulico con sistema de bombeo contra el
tanque de almacenamiento en la
condicin de Consumo de Mxima Hora para el ao ltimo del periodo
de diseo en la red de
distribucin. (2032).
Tabla N4.3 Resultados en las tuberas CMH 2032.
ID Lnea Longitud Dimetro Rugosidad Caudal Velocidad Prdida
Unit.
m mm
LPS m/s m/km
Pipe LA-1 72.29 100 150 0.9113 0.12 0.17
Pipe LA-2 67.76 100 150 0.9113 0.12 0.17
Pipe LC-1 164.44 75 150 0.55 0.12 0.28
Pipe LC-2 303.07 75 150 0.7862 0.18 0.53
Pipe LC-4 140.13 75 150 0.7862 0.18 0.53
Pipe LC-5 76.89 75 150 0.7862 0.18 0.53
Pipe LD-1 134.18 37.5 150 0.0336 0.03 0.05
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Pipe LD-10 71.21 37.5 130 0.1685 0.15 1.18
Pipe LD-11 725.88 37.5 150 0.0674 0.06 0.17
Pipe LD-12 86.38 37.5 150 0.0337 0.03 0.05
Pipe LD-13 1011.01 37.5 150 0.0337 0.03 0.05
Pipe LD-2 162.15 75 150 0.8777 0.2 0.66
Pipe LD-3 59.04 50 150 0.5407 0.28 1.93
Pipe LD-4 140.97 50 150 0.507 0.26 1.71
Pipe LD-5 58.55 50 150 0.4396 0.22 1.31
Pipe LD-6 102.16 50 150 0.4059 0.21 1.13
Pipe LD-7 36.36 37.5 150 0.2048 0.19 1.3
Pipe LD-8 92.22 37.5 150 0.1348 0.12 0.6
Pipe LD-9 208.16 37.5 150 0.1011 0.09 0.35
Tabla N4.4 Resultados en los Nodos CMH 2032.
ID Nudo Cota Demanda Altura Presin
m LPS m m.c.a
Junc N-1 106.96 0.0336 130.31 23.3
Junc N-2 112.05 0.1685 130.21 18.12
Junc N-3 113.05 0.0337 130.1 17.01
Junc N-4 113.41 0.0674 129.85 16.41
Junc N-5 113.85 0.0337 129.78 15.9
Junc N-6 114.82 0.2011 129.66 14.81
Junc N-7 114.17 0.07 129.62 15.41
Junc N-8 115.16 0.0337 129.56 14.37
Junc N-9 111.59 0.1011 129.49 17.86
Junc N-10 109.65 0.1011 130.13 20.43
Junc N-11 120.38 0.0337 130 9.6
Junc N-12 106.95 0.0337 129.96 22.96
Junc NSD-1 117.62 0 130.38 12.74
Junc NSD-2 117.74 0 130.33 12.56
Junc NSD-3 115.58 0 130.32 14.71
Junc NSD-4 113.64 0 130.01 16.33
Junc PLANTA_PRESURIZADA 117.29 0 130.46 13.14
Junc POZO_SUCCION 110.4 0 130.62 20.18
Resvr CAPTACIN 111.07 -0.55 111.07 0
Junc DESARENADOR 110.5 0.55 111.02 0.52
Resvr SALIDA_DESARENADOR 110.4 -0.7862 110.4 0
Tank TANQUE 129.44 -0.1251 130.34 0.9
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Final
21
Figura N4.6 Mapa de isopresiones para la condicin de Consumo de
Mxima Hora para el Ao ltimo del periodo de diseo en la red de
distribucin. (2032),
ocurrido a las 11:00 AM segn histograma de Consumo
Resultados de anlisis hidrulico con sistema de bombeo contra el
tanque de almacenamiento en la
condicin de Consumo de Mximo Da para el ao ltimo del periodo de
diseo en la red de
distribucin. (2032). ocurrido a las 02:00 PM segn histograma de
Consumo
Tabla N4.5 Resultados en las tuberas CMD 2032.
ID Lnea
Longitud Dimetro Rugosidad Caudal Velocidad Prdida Unit.
m mm LPS m/s m/km
Pipe LA-1 72.29 100 150 0.5508 0.07 0.07
Pipe LA-2 67.76 100 150 0.5508 0.07 0.07
Pipe LC-1 164.44 75 150 0.55 0.12 0.28
Pipe LC-2 303.07 75 150 0.7808 0.18 0.53
Pipe LC-4 140.13 75 150 0.7808 0.18 0.53
Pipe LC-5 76.89 75 150 0.7808 0.18 0.53
Pipe LD-1 134.18 37.5 150 0.0203 0.02 0.02
Pipe LD-10 71.21 37.5 130 0.1018 0.09 0.46
Pipe LD-11 725.88 37.5 150 0.0407 0.04 0.07
Pipe LD-12 86.38 37.5 150 0.0204 0.02 0.02
Pipe LD-13 1011.01 37.5 150 0.0204 0.02 0.02
Pipe LD-2 162.15 75 150 0.5305 0.12 0.26
Pipe LD-3 59.04 50 150 0.3268 0.17 0.76
Pipe LD-4 140.97 50 150 0.3064 0.16 0.67
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PROYECTO: 19245 AGUA Y SANEMIENTO COMUNIDAD KIPLA MAHTA. Informe
Final
22
Pipe LD-5 58.55 50 150 0.2657 0.14 0.52
Pipe LD-6 102.16 50 150 0.2453 0.12 0.45
Pipe LD-7 36.36 37.5 150 0.1238 0.11 0.51
Pipe LD-8 92.22 37.5 150 0.0815 0.07 0.23
Pipe LD-9 208.16 37.5 150 0.0611 0.06 0.14
Tabla N4.6 Resultados en los Nodos CMD 2032.
ID Nudo Cota Demanda Altura Presin
m LPS m m.c.a
Junc N-1 106.96 0.0203 130.33 23.32
Junc N-10 109.65 0.0611 130.26 20.56
Junc N-11 120.38 0.0204 130.21 9.81
Junc N-12 106.95 0.0204 130.19 23.19
Junc N-2 112.05 0.1018 130.29 18.2
Junc N-3 113.05 0.0204 130.24 17.16
Junc N-4 113.41 0.0407 130.15 16.71
Junc N-5 113.85 0.0204 130.12 16.24
Junc N-6 114.82 0.1215 130.07 15.22
Junc N-7 114.17 0.0423 130.05 15.85
Junc N-8 115.16 0.0204 130.03 14.84
Junc N-9 111.59 0.0611 130 18.38
Junc NSD-1 117.62 0 130.38 12.74
Junc NSD-2 117.74 0 130.34 12.57
Junc NSD-3 115.58 0 130.33 14.72
Junc NSD-4 113.64 0 130.21 16.54
Junc PLANTA_PRESURIZADA 117.29 0 130.45 13.14
Junc POZO_SUCCION 110.4 0 130.61 20.17
Resvr CAPTACIN 111.07 -0.55 111.07 0
Junc DESARENADOR 110.5 0.55 111.02 0.52
Resvr SALIDA_DESARENADOR 110.4 -0.7808 110.4 0
Tank TANQUE 129.44 0.23 130.34 0.9
-
PROYECTO: 19245 AGUA Y SANEMIENTO COMUNIDAD KIPLA MAHTA. Informe
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Figura N4.7 Mapa de isopresiones para la condicin de Consumo de
Mximo Da para el Ao ltimo del periodo de diseo en la red de
distribucin. (2032),
ocurrido a las 02:00 PM segn histograma de Consumo
Resultados de anlisis hidrulico sin consumo en la Red de
Distribucin
Tabla N4.7 Resultados en las tuberas sin Consumo.
ID Lnea
Longitud Dimetro Rugosidad Caudal Velocidad Prdida Unit.
m mm LPS m/s m/km
Pipe LA-1 72.29 100 150 0 0 0
Pipe LA-2 67.76 100 150 0 0 0
Pipe LC-1 164.44 75 150 0 0 0
Pipe LC-2 303.07 75 150 0 0 0
Pipe LC-4 140.13 75 150 0 0 0
Pipe LC-5 76.89 75 150 0 0 0
Pipe LD-1 134.18 37.5 150 0 0 0
Pipe LD-10 71.21 37.5 130 0 0 0
Pipe LD-11 725.88 37.5 150 0 0 0
Pipe LD-12 86.38 37.5 150 0 0 0
Pipe LD-13 1011.01 37.5 150 0 0 0
Pipe LD-2 162.15 75 150 0 0 0
Pipe LD-3 59.04 50 150 0 0 0
Pipe LD-4 140.97 50 150 0 0 0
Pipe LD-5 58.55 50 150 0 0 0
Pipe LD-6 102.16 50 150 0 0 0
-
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Pipe LD-7 36.36 37.5 150 0 0 0
Pipe LD-8 92.22 37.5 150 0 0 0
Pipe LD-9 208.16 37.5 150 0 0 0
Tabla N4.8 Resultados en los Nodos sin Consumo.
ID Nudo Cota Demanda Altura Presin
m LPS m m.c.a
Junc N-1 106.96 0 130.34 23.33
Junc N-10 109.65 0 130.34 20.65
Junc N-11 120.38 0 130.34 9.94
Junc N-12 106.95 0 130.34 23.34
Junc N-2 112.05 0 130.34 18.25
Junc N-3 113.05 0 130.34 17.26
Junc N-4 113.41 0 130.34 16.9
Junc N-5 113.85 0 130.34 16.46
Junc N-6 114.82 0 130.34 15.49
Junc N-7 114.17 0 130.34 16.14
Junc N-8 115.16 0 130.34 15.15
Junc N-9 111.59 0 130.34 18.71
Junc NSD-1 117.62 0 130.38 12.74
Junc NSD-2 117.74 0 130.34 12.57
Junc NSD-3 115.58 0 130.34 14.73
Junc NSD-4 113.64 0 130.34 16.67
Junc PLANTA_PRESURIZADA 117.29 0 130.45 13.14
Junc POZO_SUCCION 110.4 0 130.61 20.17
Resvr CAPTACIN 111.07 0 111.07 0
Junc DESARENADOR 110.5 0 111.07 0.57
Resvr SALIDA_DESARENADOR 110.4 -0.78 110.4 0
Tank TANQUE 129.44 0.78 130.34 0.9
-
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Final
25
Figura N4.8 Mapa de isopresiones para la condicin de Consumo
Cero en la Red de Distribucin. 4.1.1.3 Conclusiones
En la condicin ms crtica de Consumo Mximo Horario (2032)
ocurrido a las 11:00 AM las presiones en todos los nodos resultaron
mayores a 9.6 m.c.a. (Nodo Junc-N-11) y menores o iguales a 23.3
m.c.a (Nodo Junc-N-1). Referente a la distribucin de velocidades en
el 75% de las tuberas se presentan velocidades que oscilan entre
0.1 m/s y 0.3 m/s. Las velocidad promedio en la red de distribucin
es de 0.15 m/s, registrando la mayor prdida hidrulica en 1.93 m/km
y en promedio los 0.8 m/km.
El anlisis esttico, esto es, sin consumo en la red, da como
resultado que las presiones oscilan entre un valor mnimo de 9.94
mca (Nodo Junc-N-11) y un mximo de 23.34 mca (Nodo Junc-N-12 )
valores en rangos aceptables que no sobrepasan el valor mximo de 50
mca que establece la norma correspondiente, sin embargo en terrenos
de topografa irregular.
En la condicin de Consumo Mximo Da (2032) ocurrido a las 02:00
PM las presiones en todos los nodos resultaron mayores a 9.81
m.c.a. (Nodo Junc-N-11) y menores o iguales a 23.3 m.c.a (Nodo
Junc-N-1). Referente a la distribucin de velocidades en el 55% de
las tuberas se presentan velocidades que oscilan entre 0.1 m/s y
0.2 m/s. Las velocidad promedio en la red de distribucin es de 0.1
m/s, registrando la mayor prdida hidrulica en 0.76 m/km y en
promedio los 0.31 m/km.
En los Tramos de tubera donde las velocidades son menores de 0.4
m/s el Nuevo FISE recomienda aumentarla. Para esto sugiere reducir
los dimetros de las tuberas hasta 1 (38 mm) en aquellos tramos cuya
longitud mxima es de 100 m, tal y como se dio en este caso.
Conforme a la Norma correspondiente, para prevenir la acumulacin
de sedimentos en las tuberas,se colocarn Vlvulas de Limpieza de un
dimetro equivalente a un del dimetro de la tubera de la Red, en los
puntos extremos ms bajos de la Red de Distribucin.
4.1.1.4 Recomendaciones
Capacitar debidamente a la comunidad para la etapa de Operacin,
Mantenimiento y Administracin del Sistema, con el fin de alcanzar
la sostenibilidad del proyecto, durante el perodo de diseo
-
PROYECTO: 19245 AGUA Y SANEMIENTO COMUNIDAD KIPLA MAHTA. Informe
Final
26
4.1.2. Clculos del Equipo de Bombeo Elctrico Solar.
4.1.2.1. Datos para el Clculo. En el sistema propuesto, el
almacenamiento se encuentra ubicado posterior a la estacin de
bombeo solar, la capacidad de ste se calcula sobre la base del
Consumo Mximo Diario (CMD). Se requiere dimensionar el equipo de
bombeo solar para extraer y transportar el caudal de mximo da
equivalente a 0.55 lps que cubrir los primeros 20 aos de explotacin
del sistema de abastecimiento propuesto. El equipo debe ser
instalado en la salida del desarenador, en un pozo de succin,
situado en la cota topogrfica 110.4 msnm. La profundiad total del
pozo de succin propuesto es de 3.15 m y el ojo de la bomba ser
ubicado a la profundidad de 107.6 msnm. La tubera de la sarta de
bombeo es de 75 mm de dimetro de Ho. Go. y 5 m de longitud. El agua
ser conducida a travs de tubera de PVC de 75 mm de dimetro y cdula
SDR 26, que se extiende 684.52 metros al noroeste rumbo al tanque
de almacenamiento ubicado en la cota 129.44 msnm.
4.1.2.2. Resultados del Anlisis. Los clculos revelan que para
poder extraer y transportar el caudal de bombeo igual a 0.8325 lps
(CMD ao 2032 ms perdidas hidrulicas), se requiere de un equipo de
bombeo solar con capacidad terica de 0.57 HP con dimetro nominal de
columna de la bomba de 75 mm. Por tanto se recomienda utilizar la
capacidad de uso estndar elaborada por los fabricantes de 0.75 HP
para un perodo de operacin de 20 aos, tiempo que se cumplir con los
estndares y normas para el diseo hidrulico rural. Posterior e este
perodo habr que ampliar la capacidad del mismo. La bomba solar se
propone que opere 16 horas de bombeo diario. A continuacin se
detallan los resultados obtenidos; en la Tabla 4.9 Equipo de
Bombeo
Tabla 4.9 Equipo de Bombeo.
Q
Perdidas Carga
esttica
Carga Total Dinmica
CTD
Potencia
HP CB Sarta LC TLC TQ Otr.
lps m m m m m m m m pies TEO. COM.
0.83 0.01 0.37 0.27 0.65 0.05 1.67 28.21 30.59 100.3 101 0.57
0.75
4.1.2.3. Conclusiones. El caudal de diseo del equipo de bombeo
es escogido de tal manera que el tiempo mximo de bombeo necesario
es de 16 horas al final del perodo de diseo y con una buena
operacin y mantenimiento del equipo de bombeo, tendr una vida til
de 20 aos. El sistema incluye almacenamiento posterior a la estacin
de bombeo, la capacidad de ste se calcula sobre la base del Consumo
Mximo Diario (CMD). El tiempo mnimo y mximo de bombeo, cuando la
poblacin est demandando el consumo promedio diario, el tiempo mnimo
es aproximadamente de 6h:36 y el tiempo mximo de 10h:42.Cuando la
poblacin est demandando el consumo mximo da el tiempo mnimo es
aproximadamente de 9h Es evidente que para finales del ao 2032 se
bombear un mximo de 10h:42' para cubrir la demanda del CPTD de 0.37
lps. y para cubrir la demanada del CMD de 0.56 lps. se bombear un
mximo de 16h:0' Obviamente la fuente de abastecimiento tiene la
capacidad de cubrir los primeros 20 aos de explotacin del sistema.
Posterior a este perodo habr que mejorar y ampliar el sistema. Los
resultados revelan que bombeando 0.83 lps. y usando tubera SDR 26,
dimetro nominal 75 mm, la sobre presin en la paredes de la tubera
es 35.47 m , siendo inferior a la resistencia de la misma, para el
tramo de la lnea de conduccin analizado. Por tanto el dimetro y el
tipo de cdula son aceptables propuestos son aceptables.
jhernandezResaltado
-
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Final
27
4.1.3. Estudios de Suelos y Calicatas.
4.1.3.1 Descripcin de la Metodologa. El trabajo de campo
consisti en dos (2) sondeos manuales distribuidos y/o espaciados
entre los sitios de construccin del tanque de almacenamiento y el
dique de captacin. Adems se procedi a realizar tres (3) calicatas
en sitios donde se emplazar la Lnea de Conduccin y la Red de
Distribucin, definiendo la profundidad de la calicata al momento de
detectar alguna diferencia entre los horizontes del tipo de suelo.
4.1.3.2 Resultados Obtenidos.
Tabla 4.10 Sondeos y Calicatas realizadas.
Sondeo N1 Sitio Propuesto para Tanque de Almacenamiento
Kiplamahta
Profundidad Tipo de suelo
0m-0.45m Arcilla de Alta Plasticidad 0.45m-3.0m Limo de Baja de
Plasticidad
Sondeo N1 Sitio Propuesto para Dique de Captacin Kiplamahta
Profundidad Tipo de suelo
0m-0.20m Limo de Baja Plasticidad
0.20m-0.80m Arcilla de Alta Plasticidad
0.80m-3.00m Limo de Baja Plasticidad
Calicata Lnea de conduccin Kiplamahta
Profundidad Tipo de suelo
0m-0.72m Suelo arcilloso
0.72m-1m Suelo arenoso
Calicata N1 Red de Distribucin Kiplamahta
Profundidad Tipo de suelos
0m-0.16m Suelo Orgnico
0.16m-0.54m Suelo franco arcilloso color amarillo
0.54m-1m Suelo limo arenoso color blanquizco
Calicata N2 Red de Distribucin Kiplamahta
Profundidad Profundidad
0m-0.18m Suelo Orgnico
0.18m- 0.74m Suelo franco arcilloso
0.74m-1m Suelo arcillo limoso
En el Anexo 12.4.3 se detallan los estudios de suelo en la zona.
4.1.3.2 Conclusiones.
Con el propsito de dar soporte a la clasificacin de las
excavaciones en funcin de la trabajabilidad de los suelos,
anteriormente mencionados en la Tabla 4.10, se llev a cabo un
recorrido a nivel del territorio comprendido en la zona del
proyecto, ms especficamente, en las zonas a ser objeto de
intervencin, el cual tuvo como objetivo realizar un reconocimiento
visual de los tipos y las condiciones de trabajabilidad de los
suelos presentes. Dicho reconocimiento visual permiti concluir, de
manera razonable, que los suelos presentes en el subsuelo de las
zonas de actuacin, poseen propiedades mecnicas que hacen posible
desarrollar los trabajos de excavacin de zanjas para la instalacin
de tuberas, utilizando tan solo barras, picos y palas.
-
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Final
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4.1.4. Diseo Estructural de los Componentes.
4.1.4.1 Descripcin de la Metodologa Preliminarmente se procedi a
definir el cdigo y/o reglamente de construccin a emplear para el
diseo de estructuras, en el caso de Nicaragua, se establece el
Reglamento Nacional de Construccin de Nicaragua (RNC) y el Manual
del Instituto Americano del Concreto (ACI). La aplicacin de las
normas de estos Reglamentos y Manuales tiene como objetivo:
1- Evitar prdidas de vidas y disminuir los daos fsicos a la
estructura.
2- Dotar a los edificios y estructuras resistencia para efectos
de sismo menores, vientos o cargas de
servicios que le pudieran causar el menor dao.
3- Evitar colapso como consecuencias de sismos de gran
intensidad..
Una vez planteados los objetivos, se procedi a tipificar las
estructuras propuestas, estableciendo el uso futuro de las obras a
construirse. En el Anexo 12.4.4 se detalla la Memoria de Clculos
Estructurales. 4.1.4.2 Resultados Obtenidos.
Tabla 4.11 Dimensiones de las obras a Construirse..
Componente Magnitud Dimension (m)
Dique
Base Mayor 2.10
Base Menor 1.30
Altura 1.65
Largo 2.10
Desarenador
Magnitud Externo (m) Interno (m)
Ancho 0.70 0.5
Alto 2.10 1.80
Largo 1.70 1.5
Pozo de Succin
Magnitud Dimension (m)
Ancho 1.75
Largo 1.75
Altura 3.15
CAPTULO V CONCEPTUALIZACIN DEL PROYECTO DE AGUA POTABLE 5.1
Generalidades Como opcin seleccionada para satisfacer la demanda de
agua en la comunidad en la actualidad y al final del periodo diseo,
desde la etapa de pre factibilidad, se estableci un Mini Acueducto
por Bombeo Solar. Se demanda de bombeo ya que la fuente
seleccionada se encuentra emplazada en un nivel ms bajo que la
comunidad. Por lo que se requiere de paneles solares y
acumuladores. La Alternativa de Mini Acueducto por Bombeo Solar est
compuesta por los siguientes elementos: Obra de captacin que
consiste en un dique de 1.65 m de altura cuyo propsito es elevar el
nivel del agua para desviar el caudal demandado (0.55 lps) a travs
de una cmara de captacin. Posterior a ello, se conducir el agua
hacia un desarenador de dimensiones internas de 0.5 m de ancho, 1.8
m de alto y 1.50 m de largo, siendo el caudal de 0.55 lps
transportado a travs de una tubera de 75 mm de dimetro/SDR 26,
extendindose 176 m al norte de la obra de captacin antes
mencionada, descendiendo por gravedad.
-
PROYECTO: 19245 AGUA Y SANEMIENTO COMUNIDAD KIPLA MAHTA. Informe
Final
29
A la salida del desarenador se instalar un sistema solar
fotovoltaico para suministro elctrico de dos (2) bombas sumergibles
equipadas con sus controles, acumuladores y paneles solares, que
tienen una capacidad conjunta de elevar 0.83 lps (CMD ms perdidas)
a una altura de 30.59 m. Una lnea de impulsin en dimetro de 75 mm
conducir el agua desde el pozo de succin cuadrangular de
dimensiones 1.75 m x 1.75 m con 3.15 m de altura, donde se emplazar
el equipo de bombeo solar. El CMD ms prdidas demandado por la
poblacin se someter a un proceso de tratamiento y desinfeccin en
una planta de filtracin presurizada con una capacidad de 2.8
m3/hora, ubicada a 303 metros al noroeste de la estacin de bombeo
solar. Una lnea de conduccin de 218 m. en dimetro de 75 mm conducir
el agua desde la planta de filtracin presurizada, donde tambin se
realiza las obras de desinfeccin, hasta el depsito de
almacenamiento, construido de concreto ciclpeo sobre suelo de 11 m3
de capacidad. La red de distribucin asciende a 3,712.84 metros con
dimetros que van desde los 37.5 a 100 mm. El nivel de servicio a
disponer ser 27 conexiones de patio. 5.2 Oferta y Demanda de agua
5.2.1 Proyeccin de la Poblacin A fin de estimar la poblacin
esperada en el ao 2032 se procedi al anlisis del comportamiento del
crecimiento de la poblacin en los ltimos perodos inter-censales a
fin de conocer las tasas reales de crecimiento y visualizar
tendencias que sean compatibles con la Norma correspondiente o, en
su defecto, que aporten elementos de juicio que permitan asumir
valores congruentes con los de la Norma, la que establece tasas de
crecimiento en el rango de 2.5% a 4.0%. Se procedi al anlisis de
los datos de poblacin reflejados en los Censos INIDE/INEC de los
aos 1995 y 2005, as como datos de poblacin de las comunidades de
PRASNICA suministrados por El Nuevo FISE. La informacin de los
Censos INIDE/INEC fue utilizada para estudiar el comportamiento
general de la poblacin a nivel departamental y municipal a partir
del anlisis de las tasas de crecimiento poblacional que tuvieron
lugar en los perodos inter-censales: 1995-2005 (10 aos), 2005-2012
(7 aos) Tomando como referencia el Departamento de Jinotega, se
observa el comportamiento generalmente creciente que reflejan las
poblaciones, a nivel municipal y departamental: a) A nivel del
Departamento de Jinotega la tasa de crecimiento poblacional creci
en 2.21% para el perodo
1995-2005.
b) A nivel del Municipio de Wiwil de Jinotega, la tasa de
crecimiento poblacional tambin aumento pero a
menor escala, determinada en 0.88% para el perodo 1995-2005.
c) A nivel de la Comarca Kipla Mahta, la tasa de crecimiento
poblacional aument, pasando de ser 3.22% para
el perodo 2010-2012.
El comportamiento observado en las tasas de crecimiento
poblacional es consistente con el fenmeno de
migracin de la poblacin rural del pas. La contraccin
generalizada que se observa para el perodo 1995-2005,
nos confirma la existencia de un acentuado proceso de migracin
campo-ciudad por lo que podramos esperar
que las tasas de crecimiento de la poblacin rural sean, en el
largo plazo, cada vez ms reducidas y,
seguramente.
La tendencia observada nos indica que, en general, la poblacin
rural del Departamento de Jinotega y sus Municipios crecer a un
ritmo de 1.54% y que continuar decreciendo a lo largo del tiempo a
menos de que se den cambios estructurales que modifiquen esa
tendencia.
-
PROYECTO: 19245 AGUA Y SANEMIENTO COMUNIDAD KIPLA MAHTA. Informe
Final
30
Por lo anterior, el Consultor decidi adoptar, para fines de
Proyeccin de la Poblacin, una tasa de crecimiento constante del
2.5% a lo largo del perodo de diseo. Esta tasa corresponde al valor
mnimo que establece la Norma NTON 09001-99. De manera que partiendo
del dato de poblacin actual de 174 habitantes en la comunidad del
proyecto y utilizando la tasa de crecimiento del 2.5% anual, se ha
proyectado la poblacin segn se indica en la Tabla 5.1.
Tabla 5.1 Proyeccin de Poblacin de Kipla Mahta.
Ao 2012 2017 2022 2027 2032
Poblacin 174 197 223 253 286
5.2.2 Proyeccin de la Demanda de Agua Los resultados de
proyeccin del balance oferta vrs. demanda de agua potable, revelan
que, el nmero de personas a ser abastecidos por el proyecto al
final del perodo de diseo de 20 aos (en el 2032), ser de 286 hab
,quienes con una dotacin de 60 lppd, demandarn un consumo promedio
total diario (CPTD) de 0.37 lps, un consumo mximo diario (CMD) de
0.55 lps y un consumo mximo horario (CMH) de 0.91 lps. Estos
consumos incluyen 0.06 lps. del consumo extradomiciliar aplicable
al consumo domiciliar, correspondientes a las escuelas y centros o
puestos de salud existentes en cada una de las localidades del
proyecto todo conforme recomendacin del MEPAS de El Nuevo FISE.
(Ver Tablas 5.2 y 5.3).
Tabla 5.2.- Kipla Mahta: Proyeccin de Demanda (2012-2032)
Ao Poblacin Consumo Domiciliar
(LPD)
Otros Consumos
(LPD)
CPD (LPD)
CPDT = CPD + 20% CMD CMH
LDD lps lps lps
2012 174 10,440 5,460.00 15,900.00 19,080.00 0.23 0.34 0.56
2013 179 10,740 5,596.50 16,336.50 19,603.80 0.23 0.35 0.57
2014 183 10,980 5,736.42 16,716.42 20,059.71 0.24 0.35 0.59
2015 188 11,280 5,879.83 17,159.83 20,591.80 0.24 0.36 0.60
2016 193 11,580 6,026.82 17,606.82 21,128.19 0.25 0.37 0.62
2017 197 11,820 6,177.49 17,997.49 21,596.99 0.25 0.38 0.63
2018 202 12,120 6,331.93 18,451.93 22,142.32 0.26 0.39 0.65
2019 207 12,420 6,490.23 18,910.23 22,692.28 0.27 0.40 0.66
2020 213 12,780 6,652.48 19,432.48 23,318.98 0.27 0.41 0.68
2021 218 13,080 6,818.80 19,898.80 23,878.56 0.28 0.42 0.70
2022 223 13,380 6,989.27 20,369.27 24,443.13 0.29 0.43 0.71
2023 229 13,740 7,164.00 20,904.00 25,084.80 0.30 0.44 0.73
2024 235 14,100 7,343.10 21,443.10 25,731.72 0.30 0.45 0.75
2025 240 14,400 7,526.68 21,926.68 26,312.02 0.31 0.46 0.77
2026 246 14,760 7,714.84 22,474.84 26,969.81 0.32 0.47 0.79
2027 253 15,180 7,907.71 23,087.71 27,705.26 0.33 0.49 0.81
2028 259 15,540 8,105.41 23,645.41 28,374.50 0.33 0.50 0.83
2029 265 15,900 8,308.04 24,208.04 29,049.65 0.34 0.51 0.85
2030 272 16,320 8,515.74 24,835.74 29,802.89 0.35 0.52 0.87
2031 279 16,740 8,728.64 25,468.64 30,562.37 0.36 0.54 0.89
2032 286 17,160 8,946.85 26,106.85 31,328.22 0.37 0.55 0.91
El anlisis de la Oferta y Demanda del Sistema propuesto en el
Perodo de Diseo (2012-2032) refleja que tanto la capacidad de la
Fuente a emplazar como el Tanque de Almacenamiento a construir
satisfacen la Demanda proyectada en el horizonte del proyecto.
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En efecto, la Demanda de Almacenamiento para el ao 2030 es de
10.97 m (2,896 gln.). En cuanto a capacidad de Fuente requerida, la
Demanda del 2032, esto es CMD, alcanza los 0.55 lps (8.71 gpm).
Este requerimiento de abastecimiento es superado 12.1 veces por la
capacidad de produccin de la captacin propuesta.Por otra parte, en
cuanto a la Red de Distribucin, los resultados del anlisis
hidrulico indican que la Red propuesta deber disponer de la
capacidad suficiente para para cubrir la Demanda de CMH del ao
2032. 5.3 Caudal de Diseo Los resultados detallan que los caudales
de diseo y los requerimientos per cpita, definen que el caudal
ideal de la fuente, desde el punto de vista de la capacidad es de
6.68 lps. Sin embargo, la lnea de conduccin debe tener la capacidad
hidrulica de transportar el CMD (0.55 lps) ms prdidas, lo que
equivale a un caudal total de 0.83 lps, mientras que el primer
tramo de la red de distribucin (lnea de aduccin), con previo paso
en el tanque de almacenamiento, conduce por gravedad el CMH
equivalente a 0.91 lps. (Vase nuevamente la Tabla 5.2).
5.4 Capacidad de la Fuente Los resultados de los estudios
hidrolgicos e hidromtricos de la fuente en perodo de esto, revelan
que el rendimiento mnimo, segn registros es de 10.28 lps. 5.5
Descripcin detallada del Sistema 5.5.1 Fuente y Obra de Toma Se
recomienda para el MAG extraer y transportar 0.55 lps. Las fuentes
de agua superficiales estn sujetas a grandes variaciones en flujo y
calidad. Las estructuras de captacin deben ser diseadas para que el
flujo requerido, pueda ser usado a pesar de estas fluctuaciones
naturales. La captacin en si consta de una obra de toma (dique con
rejillas) y un conducto que transporta el flujo por gravedad a un
desarenador, a travs de una lnea de conduccin de 75 mm de dimetro
de material PVC. 5.5.2 Desarenador Con el objetivo de evitar serios
problemas en la conduccin e impulsin del agua demandada, adems de
que no se obstaculicen los procesos de tratamiento propuestos, se
proyecta la instalacin de un desarenador de dimensiones internas de
0.5 m de ancho por 1.50 m de largo con 1.80 m de alto, ubicado en
el mismo predio de la estacin de bombeo solar, esto con el objetivo
de que estructura propuesta retenga las partculas y granos de arena
que traen las aguas superficiales permitiendo as que el material
slido transportado en suspensin se deposite en el fondo, de donde
es retirado peridicamente .
5.5.3 Estacin de Bombeo Solar
A la salida del desarenador se construir un pozo de succin
cuadrangular de dimensiones 1.75 m x 1.75 m con 3.15 m de altura,
donde se instalar un sistema de bombeo solar, equipado con un mdulo
de 6 paneles solares Sunmodule 225w de dimensiones de 39.41x65.94
plg, estos convertirn la energa solar en energa elctrica que ser
transferida a dos (2) motores MSF3 con una potencia de 1.2 HP (0.9
Kw) para que de igual forma dos (2) bombas Grundfus 11SQF-2 logren
vencer una Carga Total Dinmica de 30.59 m (101 pies), impulsando
0.83 lps al Tanque de Almacenamiento. Las Sartas a construirse
tendr una longitud total de 5 m y ser de Ho.Go. de 3, debindosele
instalar un Manmetro y una Vlvula de Retencin. 5.5.4 Lnea de
Conduccin Por la configuracin del sistema propuesto, en que la
fuente de abastecimiento se encuentra en una cota emplazada menor
al de la red de distribucin, se definen dos tramos de lneas de
conduccin, una por gravedad, Fuente Desarenador Pozo de Succin y
otra por bombeo, Pozo de Succin Tanque de Almacenamiento. Ambas
lneas sern de 75 mm de dimetro y tendrn una longitud de 164.43 ml y
520.07 ml respectivamente. El 100% de la lnea de conduccin ser de
material PVC y cedula SDR 26.
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Final
32
5.5.5 Sistema de Tratamiento y Desinfeccin. Como medida
preventiva y para garantizar la conservacin de la calidad del agua
desde el punto de vista
bacteriolgico, se ha previsto la instalacin de una planta de
Filtracin Presurizada con una capacidad de 2.8
m3/hora diseado para cubrir el gasto de agua que demande la
comunidad a lo largo de la vida del proyecto. En
este componente, se pretende la instalacin de un dosificador de
pastillas de hipoclorito de calcio al 65%, con el
objetivo de asegurar la completa desinfeccin del agua a consumir
por la comunidad.
5.5.6 Tanque de Almacenamiento La opcin tecnolgica adoptada en
la presente memoria tcnica corresponde a un MAG que requiere de un
volumen til de almacenamiento demandado por la poblacin al final
del perodo de diseo de 11.19 m. Este volmen se ha calculado
considerando la tasa del 35% aplicable al CPTD. Esta tasa resulta
de la aplicacin de dos factores: Factor de compensacin para atender
variaciones diarias y horarias del 15%, ms el Factor de variacion
por mantenimiento y reparaciones del 20%. Todo con el propsito que
cumplan con la funcin de suplir las demandas mximas y las presiones
necesarias para un buen nivel de servicio. En la Tabla 5.3 se
detalla la magnitud de las obras de almacenamiento a emplear,
siendo un tanque rectangular sobre suelo, construido con piedra
boln, con sus respectivas dimensiones;
Tabla 5.3.- Dimensiones Tanque de Almacenamiento
Volumen de agua en m3: 11 m
Largo libre 2.45 m Largo externo 5 m
Ancho libre: 2.45 m Acho externo: 5 m
Altura libre: 1.84 m Altura total: 2.34 m
5.5.7 Aduccin y Red de Distribucin. La aduccin y red de
distribucin total a extenderse asciende a 3,028.32 ml de tubera
nueva, en su totalidad de PVC cedula SDR 26. Estas van desde los
dimetros de 37.5 mm a 100 mm, este ltimo como aduccin del tanque
hacia el primer nodo de la red de distribucin. A continuacin se
detalle el metraje total
Tabla 5.6.- Longitud de la Red de Distribucin.
Dimetro (mm)
Total (m) Material Cedula
37.5 2,365.40 PVC SDR-26
50 360.72 PVC SDR-26
75 162.15 PVC SDR-26
100 140.05 PVC SDR-26
TOTAL 3,028.32 PVC SDR-26
5.5.8 Conexiones Domiciliares
El nivel de servicio a instalar ser conexin de patio, con 100%
de cobertura. En consecuencia se instalarn 27 unidades con micro
medicin, al inicio, durante la ejecucin del proyecto, beneficiando
a aproximadamente a 174 hab. La comunidad debe aportar parte de la
tubera a utilizarse en las tomas domiciliares. La conexin
domiciliar llegar hasta el lindero de la propiedad, a partir de ah
la conexin correr por cuenta del propietario. El flujo del grifo
debe ser de 0.10 lps mnimo a 0.30 lps mximo. Se recomienda usar un
flujo menor para no desgastar los empaques en muy corto tiempo. Se
puede controlar el flujo con una vlvula de tapn (globo de en la
entrada del medidor). Al instalar la vlvula, tiene que ajustarse,
para obtener el flujo deseado. El dimetro de las conexiones y de
los grifos ser de (12 mm.)
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5.6 Conclusiones y Recomendaciones El caudal mnimo de la fuente
para ser considerado en el diseo del MAG debe ser igual o superior
a: 0.55 lps. Esto representa el 8.23% de explotacin de la fuente
Para evitar conflictos de uso aguas abajo de la captacin, es
conveniente que su uso potencial no supere los 6.68 lps.
Suministrar a la comunidad Rural de Kipla Mahta una dotacin
percpita de 60 lppd. Adems se debe suministrar 5,460 lpd de dotacin
extradomiciliar para cubrir la demanda de otros usuarios
equivalente a 0.06 lps, al inicio del perodo de diseo. Disear la
obra de captacin del MAG con la capacidad hidrulica de 0.55 lps
para cubrir los primeros 20 aos de explotacin del sistema
propuesto, tiempo que se cumplir con los estndares y normas para el
diseo hidrulico Rural. Posterior e este perodo habr que ampliar la
capacidad de la misma. Los resultados del anlisis microbiolgico
sobre la calidad del agua revelan que la muestra analizada se
encuentra agua potable. Se debern t