Protocolo monográfico: Diseño de mini acueducto por bombeo eléctrico

[Virtual Presenter] 5.6. Levantamiento topográfico Conforme a los objetivos, se procedió al desarrollo del levantamiento de la siguiente manera: a) Georreferenciación b) Colocación de referencias y establecimiento de coordenadas geodésicas. c) Levantamiento plan altimetricos d) Reporte de topografia En resumen, el levantamiento planimétrico y altimétrico para la comunidad en estudio proporcionó una longitud de 11,078.932 m (11.078 km). 5.6.1. Estudio Preliminar Durante la exploración y reconocimiento terrestre se evaluaron las posibles formas de mejoramiento e identificación de los potenciales problemas a ser corregidos. El viernes 01 de junio del 2023 hasta el 08 de junio del 2023 se hicieron los trabajos del levantamiento topográfico. Con el sitio identificado y con el reconocimiento del lugar, se iniciaron los trabajos de campo cuyas actividades fueron: 53.

[Audio] 1. Amojonamiento y Geo-referenciación con GPS Garmin GPSMAP 64. 2. Levantamiento topográfico altimétrico, planimétrico y toma de detalles topográficos, dentro de esta etapa se desarrollaron las siguientes tareas de aspecto organizativo: ✓ La organización de las cuadrillas de trabajo topográfico del proyecto y el ordenamiento de las secuencias de trabajo de campo y de gabinete. Planificación de labores. ✓ La asignación de equipamientos topográficos necesarios, el apoyo logístico y centros de aprovisionamiento. ✓ Las directivas para el procesamiento de la información en campo y gabinete, con la aplicación de sistemas computarizados. 3. Para la realización del levantamiento se utilizaron los siguientes equipos y/o materiales: ✓ Una cuadrilla de topografía conformada por un topógrafo, dos bastoneros con su prisma y un anotador, una estación total marca Leica modelo TS09-1. ✓ Arena y cemento para hacer mojones en el sitio. ✓ Pala y barra para excavar huecos para mojones. ✓ Cintas métricas, plomadas, martillos, clavos de cabeza ancha, marcadores, spray. ✓ Vehículo 4x4 para transporte de personal y materiales. 5.6.2. Georreferenciación del Levantamiento. Debido a no encontrarse BM geodésico catastral o de INITER en las cercanías, se optó por referenciar el levantamiento utilizando la información de GPS cota 828.337 msnm y corresponde al BM1 del levantamiento topográfico, orientándonos con el NF. En la lista de puntos de levantamiento se ubicó el centro de donde se pretende ubicar en primera instancia el tanque de almacenamiento de agua para la distribución de agua para la comunidad, punto estratégico con una cota de 827.02 msnm para poder distribuir el agua a todas las viviendas del proyecto. Se colocó un mojón en cada vértice del predio y uno 54.

[Audio] al centro, mismo donde se estacionó el equipo bajo la consigna de BM1, en total son 4 vértices y 2 mojones en este predio y donde se inició el levantamiento. El GPS utilizado es un Garmin modelo GPSMAP-65. Se utiliza el sistema de coordenadas geodésicas WGS 84 Proyección Trasversal de Mercator, esferoide de Clarke de 1866. El mojón BM1 se utilizó como punto de orientación azimutal, este mojón se localiza a 22.71 m al suroeste del BM2. El control horizontal y vertical para la topografía en general realizada fue apoyada en las normas de control de tolerancias del Tercer Orden, Clase II (1: 7,500). A continuación, la normativa utilizada: Ítem Primer Orden Segundo Orden Tercer Orden CONTROL HORIZONTAL Clase Clase Precisión relativa entre I II Clase I Clase II Clase I Clase II 1 1 parte 1 parte 1 parte parte puntos directamente conectados, antes de compensación angular en en en 1 parte en 100,000 en (como mínimo) 50,000 20,000 10,000 7,500 CONTROL VERTICAL Precisión relativa entre 6mm  8mm  puntos directamente conectados o entre 4mm  k 5mm  k k k 12mm  k bancos de marca (error permisible de cierre) Fuente: INETER-K: kilómetros de itineración: número de puntos en la poligonal 5.6.3. Construcción de la Red Interna de BM´s (monumentación) La construcción de la red de BM's a lo largo de las calles y caminos levantadas se realizó con el objetivo de densificar los puntos de apoyo al momento de realizar el levantamiento topográfico, lo que permite reducir lo más posible, los errores que se acumulan al momento de realizar este estudio. Dentro de las características y dimensionamiento de los monumentos que conforman la red de BM's en que se apoyó la poligonal base, se detalla lo 55.

[Audio] siguiente: diámetro de 0.15 m, altura de 0.50 m, en función de la magnitud de la obra, estos mojones fueron fabricados y colocados aproximadamente a cada 500m sobre la línea y en cada vértice de los predios por la cuadrilla de trabajo, usados como apoyo en los compromisos de campo; quedando empotrados en sitios estratégicos donde no sean dañados por la inclemencia de la naturaleza, por peatones o en su defecto por el proceso constructivo. 5.6.4. Las Poligonales Auxiliares (bases de replanteo) En el levantamiento topográfico se visualizan dos poligonales, el cual consistió en el levantamiento por perímetro de calles y caminos, la poligonal fue cerrada con chequeos de cierres en el punto de partida, se realizó con este método para garantizar la precisión óptima en los levantamientos altiplanimetricos. Esta red se conformó por puntos colocados fuera de los laterales de construcción, en ubicaciones que aseguren que no serán alterados por el tráfico, peatones, ganado, escorrentía u otros agentes externos razonablemente previstos. Una vez que se levantó la poligonal, se procedió a realizar el respectivo chequeo de cierre de la poligonal y revisar la precisión requerida para el trabajo. Estos datos se sometieron a un riguroso chequeo apoyándonos en el software de cálculo Microsoft Excel, para su respectiva compensación, una vez verificada cada poligonal; se procedió a la entrega final de coordenadas a los equipos de topografía. 5.6.5. Descripción del método de cálculo y ajustes de poligonales La compensación de las poligonales se realizó mediante el método de los mínimos cuadrados. Después de haber distribuido cualquier pequeño error dentro de lo permisible, el método se basa fundamentalmente en calcular la corrección aplicada a las latitudes y longitudes de la poligonal mediante términos que contienen varias magnitudes de las que intervienen en el cálculo. 56.

[Audio] Estas correcciones calculadas se realizan en dichas magnitudes obteniéndose así la compensación total de las poligonales. En resumen, el método converge en una sola iteración cuya solución cumple con las hipótesis admitidas, y distribuye el error de cierre entre las longitudes lineales (distancias) de los lados únicamente. Se tiene una prueba del cierre si la suma de las diferentes correcciones es igual al error total cambiado de signo. Otra comprobación es calculando las medidas lineales corregidas de los lados en función de los valores corregidos de las latitudes y longitudes. Figura 11. Especificaciones técnicas de estación total utilizada en el levantamiento topográfico. El método se aplica si el error de cierre está sujeto a errores accidentales que afectan por igual a las medidas angulares, lineales, y suponiendo que los errores accidentales en las mediciones lineales sean mayores que en las angulares, puede aplicarse también este método. 57.

[Audio] 5.6.6. Levantamiento topográfico de secciones transversales y detalles. En este trabajo se utilizó una estación total marca Leica modelos TS09-1, al igual que un trípode como base nivelante para la fijación de la estación total y prismas de rebote fijados a un bastón con su respectivo nivel para una buena precisión en cada punto. Desde cada base de replanteo o BM con vistas a la base adelante y atrás, y desde cualquier zona del proyecto, se realizó el levantamiento seccionando, se calculó un seccionamiento promedio de 14.6 m en los tramos rectos y en puntos de interés. Este levantamiento fue realizado también para los caminos marginales e intersecciones y caminos alimentadores al sitio del proyecto. Las secciones transversales fueron levantadas hasta el derecho de vía en caminos alimentarios y en las zonas céntricas se levantó una sección hasta el límite de las casas, tomando todos los detalles que se encontraron a lo largo de cada calle que conforman los sectores y que pudieran ser obstáculos a la hora de la ejecución de las obras. (Bianchi, 2023) 5.6.7. Procesamiento de Información de Campo Una vez levantada toda la información topográfica, ésta es procesada tomando en cuenta la identificación de cada punto relevado para la confección de planos del área de estudio mediante sistemas informáticos; así mismo la confección de cuadros y planillas para la incorporación de los mismos al plano. Se colocaron quince (15) BM´s y ochenta y cinco (85) PI´s, cuyas coordenadas de ubicación y elevación se muestran en las siguientes tablas. 58.

[Audio] 5.6.7.1. Tabla de BM´s con sus coordenadas 1 619386 1407976 828.3368 BM1 2 619407.2 1407983 823.8124 BM2 53 619470.5 1408072 801.441 BM3 54 619481.8 1408071 801.9207 BM4 254 619343.3 1408485 784.0499 BM5 276 619266.1 1408594 768.9486 BM6 521 619310.9 1409088 706.4035 BM7 581 619246 1409246 681.2104 BM8 715 619491.9 1409417 658.1434 BM9 907 619295.9 1410084 535.829 BM11 908 619225.5 1410108 541.3737 BM12 1157 619564.1 1409450 656.8977 BM10 1319 619926.2 1409538 623.9132 BM13 1347 620063.2 1409590 611.0995 BM14 1462 620256.2 1409773 606.2265 BM15 1463 620325.2 1409813 597.4182 BM16 1644 620550.1 1410131 526.8939 BM17 1645 620605.1 1410126 521.6352 BM18 1804 620966.6 1410063 523.1628 BM19 1815 621095.7 1410032 534.7406 BM20 1989 620713.3 1410420 479.1925 BM21 1990 620694.8 1410441 478.4536 BM22 2297 620246.4 1410279 513.8108 BM23 2298 620218.9 1410272 511.5418 BM24 5.6.7.2. Tabla de PI´s con sus coordenadas Punto Este Norte Elevación Descripción 2319 619472 1407999 809.99 PI GPS 36 619472.4 1407999 809.9901 PI1 52 619466.1 1408074 801.1539 PI2 55 619509.4 1408077 803.4533 PI3 107 619527.5 1408119 805.5383 PI4 122 619546.3 1408160 799.8901 PI5 157 619425.1 1408218 794.2664 PI6 187 619400.7 1408312 786.9521 PI7 218 619346.4 1408423 784.9025 PI8 59.

[Audio] 324 619291.8 1408700 759.9695 PI9 356 619329.2 1408806 753.9273 PI10 400 619330.1 1408933 731.9289 PI11 421 619327.9 1409010 718.2849 PI12 441 619355.1 1408979 723.1405 PI13 442 619318.2 1409080 707.5637 PI14 451 619424.4 1408935 723.9001 PI15 462 619493.2 1408887 718.1308 PI16 478 619553.2 1408874 713.9392 PI17 494 619646.8 1408795 689.6572 PI18 538 619270.8 1409175 692.1548 PI19 564 619245.6 1409255 679.7661 PI20 579 619317.2 1409323 668.3159 PI21 590 619259.4 1409321 684.2634 PI22 600 619273.4 1409341 682.3085 PI23 610 619215.1 1409414 676.1717 PI24 618 619159.6 1409436 672.453 PI25 625 619104.8 1409443 667.9937 PI26 639 618979.9 1409469 656.5382 PI27 660 619378.6 1409358 666.1588 PI28 680 619411.8 1409395 662.2171 PI29 703 619472.1 1409428 657.1465 PI30 704 619547.3 1409441 656.0771 PI31 722 619506.2 1409485 644.7126 PI32 735 619416.8 1409501 636.4357 PI33 747 619384.2 1409534 628.9655 PI34 758 619341.5 1409597 612.4568 PI35 765 619342.3 1409631 612.6361 PI36 769 619323.3 1409658 610.3521 PI37 783 619288.7 1409747 595.9453 PI38 795 619286.8 1409838 581.5004 PI39 806 619274.8 1409917 568.3458 PI40 818 619294.8 1410003 545.3914 PI41 826 619302.2 1410035 539.239 PI42 837 619342.6 1409941 549.553 PI43 844 619377.7 1409980 552.528 PI44 855 619384.5 1410015 553.1345 PI45 861 619418.8 1410017 554.6135 PI46 890 619292.8 1410083 535.6067 PI47 901 619237.6 1410105 541.3103 PI48 902 619211.3 1410107 541.7683 PI49 910 619174.4 1410097 543.1502 PI50 60.

[Audio] 939 619125 1410139 552.0393 PI51 947 619116 1410181 563.7128 PI52 953 619107.6 1410220 566.7023 PI53 958 619100.8 1410276 566.286 PI54 993 619080.2 1410366 563.4606 PI55 1005 619070.1 1410448 564.056 PI56 1013 619036.6 1410546 566.512 PI57 1021 619046 1410581 563.412 PI58 1028 619003.7 1410544 571.866 PI59 1035 618965.4 1410529 579.6328 PI60 1043 618874.9 1410543 600.4601 PI61 1066 619052.3 1410608 562.0094 PI62 1082 619085 1410607 566.0923 PI63 1083 619090.3 1410611 566.3879 PI64 1084 619111.5 1410635 563.2817 PI65 1098 619081.5 1410680 572.5475 PI66 1113 619026.4 1410795 604.515 PI67 1115 619130.3 1410641 565.0598 PI68 1123 619163.3 1410664 567.414 PI69 1133 619230.5 1410675 569.6404 PI70 1140 619270.3 1410654 573.9228 PI71 1165 619602 1409483 660.2907 PI72 1194 619681.5 1409557 668.0062 PI73 1221 619693.4 1409649 663.654 PI74 1256 619811.4 1409615 642.863 PI75 1274 619857.1 1409621 636.5365 PI76 1301 619905.2 1409556 625.8965 PI77 1348 620081.5 1409658 610.415 PI78 1381 620181 1409724 613.0777 PI79 1405 620250.8 1409767 606.9473 PI80 1421 620316.9 1409786 602.2097 PI81 1461 620385.1 1409945 579.9941 PI82 1488 620404.4 1409984 577.3728 PI83 1525 620444.2 1409925 565.7848 PI84 1546 620493.8 1409961 550.9317 PI85 1597 620474.4 1410111 532.0072 PI86 1643 620562.8 1410138 524.551 PI87 1664 620619.1 1410115 519.8807 PI88 1680 620641.8 1410048 509.2054 PI89 1690 620638.3 1410142 513.4763 PI90 1721 620683.6 1410009 499.8018 PI91 1753 620736.6 1410027 497.2045 PI92 61.

[Audio] 1770 620860.3 1410032 512.6667 PI93 1792 620963.6 1410059 522.4745 PI94 1814 621064.8 1410046 531.3613 PI95 1833 621020.3 1410081 524.7146 PI96 1843 620990.3 1410142 516.106 PI97 1851 620940.4 1410179 506.51 PI98 1861 620854.5 1410226 489.6522 PI99 1862 620992.6 1410192 528.5044 PI100 1875 620990.6 1410263 544.0957 PI101 1894 621023.9 1410306 539.3707 PI102 1902 620997.7 1410352 533.0521 PI103 1912 620968.9 1410369 527.4778 PI104 1925 620908.6 1410451 509.8394 PI105 1932 620898.5 1410470 504.2044 PI106 1950 620770 1410312 479.5479 PI107 1957 620740.8 1410378 472.0774 PI108 1958 620711.9 1410426 478.9958 PI109 1988 620674.5 1410457 474.9712 PI110 2009 620619.5 1410406 476.0634 PI111 2016 620572 1410409 476.2851 PI112 2017 620525 1410425 477.0462 PI113 2031 620466.3 1410459 478.1752 PI114 2047 620429.2 1410459 481.9161 PI115 2058 620386 1410409 492.0013 PI116 2069 620342 1410493 477.0708 PI117 2091 620310.1 1410519 482.8575 PI118 2102 620305.1 1410564 492.9508 PI119 2109 620279.6 1410516 481.7959 PI120 2135 620324.1 1410619 508.5554 PI121 2142 620289.2 1410635 519.9888 PI122 2149 620276.9 1410659 526.0259 PI123 2156 620331 1410731 533.7768 PI124 2170 620334.2 1410814 543.2589 PI125 2202 620274.4 1410893 534.9706 PI126 2216 620177.1 1410935 540.449 PI127 2255 620340.4 1410361 499.8093 PI128 2270 620272.6 1410313 512.3761 PI129 2278 620238.3 1410281 512.9292 PI130 2296 620146.3 1410218 499.0025 PI131 2312 620096.8 1410200 500.4904 PI132 2317 619412 1407980 823 PI1 2318 619418.8 1407986 820 PI2 62.

[Audio] 5.6.7.3. Memoria de cálculo de poligonales de predio de pozo y predio de tanque (Error de cierre angular) Este predio se seleccionó como sitio ideal para posicionar el tanque de almacenamiento, dado que las elevaciones fueron tomadas con GPS mostraba una elevación que funcionaba para en el diseño hidráulico, pero al momento de realizar el levantamiento topográfico se estableció que las elevaciones en este sitio eran menores a lo requerido, por lo tanto se procedió a buscar un sitio más idóneo que si cumpliera con las elevaciones necesarias para vencer las cargas hidráulicas y garantizar el agua potable en cada hogar de la comunidad. A continuación, se muestran los derroteros de estos 2 predios y los derroteros de la poligonal de ajustes de cierre en el sector Central de la comunidad de Las Cuchilas. La memoria de cálculo del chequeo de la poligonal del sector Las Cuchillas se presenta a continuación, de igual manera el chequeo de las poligonales del predio del pozo y del predio del tanque de almacenamiento primero y del predio del tanque de almacenamiento de agua que quedo para el diseño del proyecto. 63.

[Audio] Error de cierre angular Poligonal de predio de Pozo Error de cierre angular Poligonal de predio de Tanque (Predio que se utilizara para el diseño del proyecto) Error de cierre máximo permitido Error de cierre máximo permitido Ec<= n^0.5 Ec<= n^0.5 n= Cantidad de vértices de la poligonal n= Cantidad de vértices de la poligonal Ec= 2 minutos segundos Ec= 2 minutos segundos 2 0 2 0 Análisis de cierre angular Análisis de cierre angular ∑α Internos= 180°(n-2) ∑α Internos= 180°(n-2) 359.9= 360 Grados Minutos Segundos 360 360 Grados Minutos Segundos Diferencia (Eα) 0.0001 0 0.01 0.4 Diferencia (Eα) 0 0 0 0 En este caso, tenemos un error permitido de 2 minutos, pero a la ∑α Externos= 180°(n+2) ∑α Externos= 180°(n+2) vez, no existe un error de cierre, por lo tanto, no hay compensación de En este caso, tenemos un error permitido de 2 minutos, pero a la vez, no existe un error de cierre, por lo tanto, no hay compensación ángulos. de ángulos. Eα<Ec= Eα<Ec= Se encuentra dentro de lo permitido Se encuentra dentro de lo permitido Eα= Error angular Eα= Error angular Compensación de ángulos (C) Compensación de ángulos (C) C= Eα/n C= Eα/n C= 0 C= 0 Angulo Angulo # Ángulos PI Angulo C compensa # Ángulos PI Angulo C compensa do do 1 P1 90 0.000025 90 1 P1 90 0 90 2 P2 90 0.000025 90 2 P2 90 0 90 3 P3 90 0.000025 90 3 P3 90 0 90 4 P4 90 0.000025 90 4 P4 90 0 90 360 360 64.

[Audio] 1. Derroteros En base a los cálculos realizados previamente, ya logrado que las poligonales de los predios cierren a igual que la poligonal del levantamiento en el sector Central de Las Cuchillas, se procede a generar los respectivos cuadros de derroteros: 1.1. + 1.2. Derroteros del primer predio para ubicación del Tanque Figura 12. Derrotero de predio de tanque. 65.

[Audio] 1.3. Derroteros de predio de Pozo Figura 13. Derrotero de predio de caseta de bombeo. 5.6.7.4. Alineamientos Se realizo una serie de alineamientos en base al levantamiento topográfico, a su vez se hizo una investigación en campo de los tipos de terreno por toda la trayectoria del levantamiento. A continuación, se refleja en una tabla con todos los alineamientos con sus estaciones, longitud total y tipo de material identificado en el estudio de campo 66.

[Audio] 5.6.7.5. Georeferencias de hogares en la comunidad de Las Cuchillas En el estudio topográfico se levantó toda edificación (escuelas, iglesias, postes de luz, Pozos…), con respecto a las viviendas se levantaron un total de 118, de las cuales 95 viviendas, 2 iglesia, 2 escuelas y un centro de salud son beneficiadas con el proyecto, el restante de las viviendas, algunas renunciaron por decisión propia, ya que no quieren el beneficio del proyecto, y otras están deshabitadas. En el levantamiento topográfico se referenciaron un total de 118 viviendas, a continuación, la referencia de estas: 1. Lista de viviendas con coordenadas de levantamiento topográfico. Punto Este Norte Elev Descripción 75 619457.4 1408153 801.7205 CASA 92 619576.2 1408074 807.6541 CASA 102 619532.8 1408108 805.7259 CASA 103 619542.8 1408103 805.6843 CASA 108 619505.2 1408116 805.8533 CASA 109 619530.2 1408117 805.6176 CASA 110 619534.9 1408124 805.3017 CASA 117 619540.7 1408141 802.7114 CASA 118 619543.1 1408146 802.4048 CASA 219 619376.2 1408389 786.3303 CASA 220 619386.6 1408372 787.5038 CASA 221 619400.2 1408350 788.6235 CASA 222 619407.9 1408340 788.0685 CASA 253 619367.8 1408493 783.473 CASA 262 619334.6 1408526 780.2872 CASA 302 619247.1 1408617 764.4307 CASA 303 619247 1408613 764.7595 CASA 325 619281.2 1408691 762.414 CASA 357 619282.2 1408783 762.5258 CASA 358 619250.4 1408801 768.4164 CASA 359 619243.9 1408774 767.8105 CASA 372 619306.9 1408805 757.0483 CASA 423 619319.1 1409027 717.2965 CASA 510 619708.4 1408900 676.0673 CASA 511 619756.6 1408858 668.4153 CASA 512 619314.5 1409054 713.5011 CASA 67.

[Audio] 539 619264.4 1409162 697.6083 CASA 580 619274.7 1409238 676.7603 CASA 589 619245.4 1409296 685.6827 CASA 601 619274.4 1409343 682.2817 CASA 602 619302.1 1409374 681.0995 CASA 603 619333.7 1409395 679.0118 CASA 611 619215.4 1409439 674.3671 CASA 646 618954.7 1409515 652.3238 CASA 647 618974 1409522 652.2963 CASA 667 619370.9 1409370 666.8747 CASA 673 619382.7 1409377 665.2508 CASA 681 619396 1409400 662.8786 CASA 682 619383.6 1409395 664.0065 CASA 683 619377.4 1409398 664.5234 CASA 684 619386 1409406 663.2395 CASA 685 619366.6 1409443 660.3275 CASA 705 619507.5 1409412 659.5675 CASA 706 619495.1 1409435 657.2458 CASA 723 619528 1409476 648.2905 CASA 736 619405.3 1409495 637.4829 CASA 799 619288 1409862 577.79 CASA 836 619338.1 1409943 549.3106 CASA 845 619415.6 1409983 567.9901 CASA 856 619384.3 1410016 553.0668 CASA 860 619416.8 1410028 552.8558 CASA 862 619478.8 1409962 563.8958 CASA 909 619224.6 1410083 548.7071 CASA 915 619191.7 1410065 552.6235 CASA 916 619204.2 1410071 550.3208 CASA 949 619128.3 1410185 562.0769 CASA 980 619429.4 1410219 532.3866 CASA 981 619131.3 1410299 566.0221 CASA 982 619152.4 1410309 564.8754 CASA 1022 619032.5 1410533 567.2663 CASA 1023 619023.6 1410538 568.6216 CASA 1024 619020.6 1410558 569.2196 CASA 1036 618965.8 1410561 578.6227 CASA 1037 618945.6 1410572 582.6298 CASA 1041 618977.2 1410525 576.5006 CASA 1042 618951.2 1410523 582.8034 CASA 1050 618912.1 1410501 591.0076 CASA 1060 618816.5 1410558 615.0074 CASA 1061 618819.6 1410590 615.5534 CASA 68.

[Audio] 1085 619106.7 1410606 562.9837 CASA 1086 619095.3 1410599 564.5002 CASA 1094 619130 1410580 558.7668 CASA 1111 619014.8 1410790 604.6787 CASA 1112 619122.3 1410660 567.4801 CASA 1114 618998 1410838 611.9954 CASA 1116 619130.9 1410635 564.7121 CASA 1144 619272.5 1410627 572.0136 CASA 1145 619262.3 1410600 568.2107 CASA 1156 619532.1 1409424 657.761 CASA 1166 619562.5 1409442 656.7173 CASA 1184 619584 1409495 658.1128 CASA 1185 619605.9 1409473 659.9856 CASA 1186 619594 1409506 662.4426 CASA 1187 619602.4 1409522 664.9398 CASA 1202 619694.8 1409508 676.675 CASA 1203 619697.8 1409548 671.4343 CASA 1382 620156.3 1409697 614.27 CASA 1694 620657.8 1410150 513.2365 CASA 1695 620675.3 1410177 512.4726 CASA 1754 620689.1 1409950 507.3591 CASA 1806 620969.1 1410084 523.287 CASA 1813 621011.8 1410062 525.4158 CASA 1832 621036 1410061 527.0322 CASA 1844 620999.2 1410195 530.5048 CASA 1895 621049.5 1410323 537.8306 CASA 1936 620920.3 1410529 496.4672 CASA 1937 620932.4 1410316 533.156 CASA 1980 620725.5 1410442 477.679 CASA 1991 620749.8 1410541 474.0415 CASA 2028 620502.3 1410441 477.8397 CASA 2057 620403.7 1410448 487.8571 CASA 2125 620218 1410512 492.5806 CASA 2126 620194.9 1410503 494.101 CASA 2183 620415.7 1410704 548.9092 CASA 2190 620350 1410798 545.6263 CASA 2191 620365.4 1410801 546.1637 CASA 2192 620348.2 1410823 543.4496 CASA 2247 619960.3 1410943 549.8771 CASA 2248 620391.5 1410425 490.8623 CASA 2295 620221.9 1410305 510.1812 CASA 2302 620180.4 1410217 506.0114 CASA 2316 620088.7 1410283 501.4541 CASA 69.

[Audio] 692 619399.6 1409424 661.3444 ESCUELA 696 619425 1409413 660.6489 CENTRO SALUD 724 619506 1409509 645.97 IGLESIA 1204 619655.9 1409556 667.7481 IGLESIA 2291 620240.7 1410222 512.0867 ESCUELA PACAYA 5.7. Variaciones de Consumo a) Dotación y Nivel de Servicio: Para los cálculos de proyección y demanda de agua potable se usó una dotación de 80 lppd a como lo indica la norma NTON 09 007-19 en el apéndice 6.2.1.4 Tabla 3, debido a que se considera que la comunidad es una zona rural y dispersa. En la actualidad la población de la comunidad es de 392 habitantes y la población proyectada con la fórmula geométrica es de 643 utilizando una tasa de crecimiento del 2.5%. Para los motivos de cálculo se tomará en cuenta el consumo promedio diario, consumo máximo día y consumo máximo hora, por otro lado, para las instituciones presentes se usará el 7% de CPeI. Consumo doméstico (CD): 𝐶𝐷: 𝑑𝑜𝑡𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑥 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 𝐶𝐷: 80 𝑙𝑝𝑝𝑑 𝑥 642 ℎ𝑎𝑏 = 51,360 𝑙𝑝𝑑 Consumo público (CP): 𝐶𝑃 = 0.07 ∗ 𝐶𝐷 𝐶𝑃 = 0.07 ∗ 51,360 𝑙𝑝𝑑 = 3,595.20 𝑙𝑝𝑑 Consumo promedio diario (CPD): 𝐶𝑃𝐷 = (𝐶𝐷 + 𝐶𝑃) 𝐶𝑃𝐷 = (51,360 𝑙𝑝𝑑 + 3,595.20 𝑙𝑝𝑑) = 54,955.20 𝑙𝑝𝑑 70.

[Audio] Pérdidas en el sistema: 𝐻𝑓 = 0.15 ∗ 𝐶𝑃𝐷 𝐻𝑓 = 0.15 ∗ 54,955.20 = 8,243.28 𝑙𝑝𝑑 Consumo máximo día (CMD): 𝐶𝑀𝐷 = 1.5 𝐶𝑃𝐷 + 𝐻𝑓 𝐶𝑀𝐷 = 1.5 (54,955.20 𝑙𝑝𝑑) + 8,243.28 𝑙𝑝𝑑 = 90,676.08 𝑙𝑝𝑑 Consumo horario (CMH): 𝐶𝑀𝐻 = 2.5 𝐶𝑃𝐷 + 𝐻𝑓 𝐶𝑀𝐻 = 2.5 (54,955.20) + 8,243.28 𝑙𝑝𝑑 = 145,631.28 𝑙𝑝𝑑 71.

[Audio] Tabla 17. Resultados de las variaciones de consumo Consumo promedio Consumo Máximo Hora (CMH) diario (CPD) Consumo Máximo día Año Proyección de población Consumo Doméstico Consumo Publico 7% Pérdidas Totales (CMD) (LPD) (LPD) (LPD) (LPD) (GPM) (LPD) (GPM) (LPD) (GPM) 2022 392 31,360.00 2,195.20 5,033.28 33,555.20 6.16 55,366.08 10.16 88,921.28 16.32 2023 401 32,080.00 2,245.60 5,148.84 34,325.60 6.30 56,637.24 10.39 90,962.84 16.69 2024 411 32,880.00 2,301.60 5,277.24 35,181.60 6.46 58,049.64 10.65 93,231.24 17.11 2025 422 33,760.00 2,363.20 5,418.48 36,123.20 6.63 59,603.28 10.94 95,726.48 17.57 2026 432 34,560.00 2,419.20 5,546.88 36,979.20 6.79 61,015.68 11.20 97,994.88 17.98 2027 443 35,440.00 2,480.80 5,688.12 37,920.80 6.96 62,569.32 11.48 100,490.12 18.44 2028 454 36,320.00 2,542.40 5,829.36 38,862.40 7.13 64,122.96 11.77 102,985.36 18.90 2029 465 37,200.00 2,604.00 5,970.60 39,804.00 7.30 65,676.60 12.05 105,480.60 19.36 2030 477 38,160.00 2,671.20 6,124.68 40,831.20 7.49 67,371.48 12.36 108,202.68 19.86 2031 489 39,120.00 2,738.40 6,278.76 41,858.40 7.68 69,066.36 12.67 110,924.76 20.35 2032 501 40,080.00 2,805.60 6,432.84 42,885.60 7.87 70,761.24 12.98 113,646.84 20.85 2033 514 41,120.00 2,878.40 6,599.76 43,998.40 8.07 72,597.36 13.32 116,595.76 21.40 2034 527 42,160.00 2,951.20 6,766.68 45,111.20 8.28 74,433.48 13.66 119,544.68 21.94 2035 540 43,200.00 3,024.00 6,933.60 46,224.00 8.48 76,269.60 14.00 122,493.60 22.48 2036 553 44,240.00 3,096.80 7,100.52 47,336.80 8.69 78,105.72 14.33 125,442.52 23.02 2037 567 45,360.00 3,175.20 7,280.28 48,535.20 8.91 80,083.08 14.70 128,618.28 23.60 2038 581 46,480.00 3,253.60 7,460.04 49,733.60 9.13 82,060.44 15.06 131,794.04 24.18 2039 596 47,680.00 3,337.60 7,652.64 51,017.60 9.36 84,179.04 15.45 135,196.64 24.81 2040 611 48,880.00 3,421.60 7,845.24 52,301.60 9.60 86,297.64 15.84 138,599.24 25.43 2041 626 50,080.00 3,505.60 8,037.84 53,585.60 9.83 88,416.24 16.22 142,001.84 26.06 2042 642 51,360.00 3,595.20 8,243.28 54,955.20 10.08 90,676.08 16.64 145,631.28 26.72 Fuente: Elaboración propia 72.

[Audio] 5.8. Tanque de almacenamiento 5.8.1. Volumen total Volumen de reserva (25% CPD + Pérdidas) + Volumen de emergencia (15 % CPD) Volumen total = 40% CPD + Pérdidas 𝑉𝑜𝑙. 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 40% (54,955.20) + 8243.28 = 30,225.36 𝑙𝑝𝑑 30,225.36 𝑙𝑝𝑑 𝑉𝑜𝑙. 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 1000 = 30.23 𝑚3 Tabla 18. Resultados de Cálculos de Almacenamiento Año CPD Pérdidas Totales Almacenamiento (LPD) (LPD) m^3 2022 33,555.20 5,033.28 18.46 2023 34,325.60 5,148.84 18.88 2024 35,181.60 5,277.24 19.35 2025 36,123.20 5,418.48 19.87 2026 36,979.20 5,546.88 20.34 2027 37,920.80 5,688.12 20.86 2028 38,862.40 5,829.36 21.37 2029 39,804.00 5,970.60 21.89 2030 40,831.20 6,124.68 22.46 2031 41,858.40 6,278.76 23.02 2032 42,885.60 6,432.84 23.59 2033 43,998.40 6,599.76 24.20 2034 45,111.20 6,766.68 24.81 2035 46,224.00 6,933.60 25.42 2036 47,336.80 7,100.52 26.04 2037 48,535.20 7,280.28 26.69 2038 49,733.60 7,460.04 27.35 2039 51,017.60 7,652.64 28.06 2040 52,301.60 7,845.24 28.77 2041 53,585.60 8,037.84 29.47 2042 54,955.20 8,243.28 30.23 Fuente: Elaboración propia 73.

[Audio] 5.8.2. Dimensiones para reservorio de sección cuadrada Volumen calculado= 30.27 m3 ✓ Dimensiones propuestas Ancho de Pared (b) = 4.11 m Altura de agua (h) = 1.80 m Largo de Pared (L) = 4.11 m Borde Libre (B.L) = 0.50 m Altura total = h + B.L = 2.30 m Volumen de diseño = b * h * L = 4.11 m * 1.80 m * 4.11 m = 30.41 m3 0.5 < (b/h) < 3 → 0.5 ˂ 2.28 ˃ 3 0.5 < (L/h) < 3 → 0.5 ˂ 2.28 ˃ 3 Por ser un tanque de concreto reforzado se propondrá una figura geométrica cuadrada con una altura de 1.80 m incluyendo una tubería de rebose de 0.50 m y constará de una base de 4.11 m x 4.11 m. 5.9. Línea de conducción por bombeo 5.9.1. Caudal de bombeo Si el Tiempo de Bombeo (N)= 12 horas 𝑄𝑏 = 𝑄𝑚𝑎𝑥 𝑥 24 𝑁 𝑄𝑏 = 1.05 𝑙𝑡 𝑠 ⁄ 𝑥 24 12 = 2.10 𝑙𝑡/𝑠 74.

[Audio] 5.9.2. Diámetro técnico-económico Según Normas NTON 09 007 -19, para el cálculo preliminar del diámetro económico se usará la fórmula siguiente: con K = 0.9 (constante) y n = 0.45 (factor potencial): 𝐷 = 𝐾(𝑄)𝑛 0.45 𝐷 = 0.9 ∗ (2.10 𝑙𝑡 𝑠 ⁄ = 0.05614 𝑚 1000 ) 𝐷 = 0.05614𝑚 ∗ 1000 ≈ 56.14 𝑚𝑚 Según el cálculo, el diámetro debe de ser 2.5" (63.5mm) pero no es comercial. El inmediato superior comercial es 3.00" (76.2mm), pero este al ser muy grande es menos económico. Entonces se seleccionará el inmediato inferior de 2" (50.8mm). 5.10. Golpe de ariete ✓ Cálculo de la Celeridad La llamada formula de allievi para el cálculo de la celeridad de la onda en el golpe de ariete, es una simplificación de la fórmula de joukowski. El modelo queda simplificado, la llamada formula de allievi para el agua es la siguiente: 𝑐 = 9900 √48.3 + 𝛽 ∗ 𝐷 𝑒 C = Velocidad de la onda. Se la conoce como celeridad. (m/s) β = Coeficiente característico del material. D = Diámetro interno de la tubería. e = Espesor de la pared de la tubería en la misma unidad que el diámetro. 75.

[Audio] Considerando una línea de conducción de PVC SDR-26 de 2", el espesor del tubo es 0.00231 m, el diámetro interno es de 0.0557 y la β para PVC de acuerdo a la tabla 18 es de 33.33. 76.

[Audio] Tabla 19. Valor de β en formula de ALLIEVI MATERIAL E= MODULO DE ELASTICIDAD (KP/CM˄2) β ACERO 2000000 0.5 ALUMINIO 700000 1.43 FUNDICION DUCTIL 1700000 0.5 FUNDICION LAMINAR 1000000 1 HORMIGON 200000 5 PLOMO 200000 10 9000 111.11 POLIETILENO ALTA DENSIDAD (HDPE) 2000 500 POLIETILENO BAJA DENSIDAD (LDPE) PVC 30000 33.33 Fuente: (Ingenieros, 2015) Por lo tanto, 𝑐 = 9900 = 339.17 𝑚/𝑠 √48.3 + 33.33 ∗ 0.0557𝑚 0.00231𝑚 ✓ Velocidad de propagación de onda 𝑉𝑜 = 1420 √(1 + ((𝐾 ∗ 𝐷𝑖)/(𝑒 ∗ 𝐸))) Vo= Velocidad de propagación de onda (m/s) K= Modulo de elasticidad del flujo (m) Di= Diámetro de la tubería (m) e= Espesor de tubería propuesta E= Modulo de elasticidad del material (kg/m2) Para el agua Allievi propuso K= 2.07E+08 Kg/m2, el módulo d elasticidad del material es de E=2.81E+08 Kg/m2, diámetro de la tubería es de Di= 0.0557 m y el espesor es de e= 0.00231 m. 77.

[Audio] Por lo tanto, 𝑉𝑜 = 1420 = 328.05 𝑚/𝑠 √1 + (((2.07𝐸 + 08) ∗ 0.0557)/(0.00231 ∗ (2.81𝐸 + 08))) ✓ Presión de golpe de ariete (𝑉𝑜 ∗ 𝑉𝑓) 𝑃𝑔𝑎 = 𝑔 Pga= Presión de golpe de ariete (mca) Vo= Velocidad de propagación de onda (m/s) Vf= Velocidad de flujo antes del golpe de ariete (m/s) g= Coeficiente de gravedad (m/s2) La Vf= Q/A, el área de sección transversal del tubo es igual a A=π(D2/4), obtenemos: 𝐴 = 𝜋 (0.05572 4 ) = 0.002 𝑚2 𝑉𝑓 = 2.10𝑙𝑝𝑠 1000 ⁄ 0.002 = 0.86 𝑚/𝑠 Por lo tanto, (328.05𝑚/𝑠 ∗ 0.86𝑚/𝑠) 𝑃𝑔𝑎 = 9.81 = 28.82 𝑚𝑐𝑎 78.

[Audio] ✓ Presión de diseño o sobre presión 𝑃𝑑 = 𝑃𝑠𝑡 + 𝑃𝑔𝑎 Pst= Presión estática Pga= Presión de golpe de ariete (mca) La presión estática es igual a Pst= DT (Desnivel topográfico) + ET (Elevación del tanque) + ALL (Altura del llenado de tanque), en este caso la elevación del tanque es igual a 0, el tanque estará ubicado sobre el suelo a nivel de terreno, obtenemos: 𝑃𝑠𝑡 = 23.47𝑚 + 1.80 = 25.27𝑚𝑐𝑎 Por lo tanto, 𝑃𝑑 = 25.27 + 28.82 = 54.09 𝑚𝑐𝑎 La presión de diseño debe ser menor a la presión nominal de tubería, la presión nominal para la línea de conducción de PVC SDR-26 de 2", es igual a 112.5 mca: Pd˂ Presión nominal de tubería → 54.09 mca ˂ 112.5 mca Cumple con una diferencia de 58.41 mca. ✓ Tiempo requerido para que la onda de presión regrese a la válvula 𝑡𝑐 = (2𝐿) (𝑉𝑜) L: Longitud de tubería Vo: Velocidad de la onda de propagación La longitud de la red es igual a L= 209.29 m, por lo tanto: 79.

[Audio] 𝑡𝑐 = (2 ∗ 209.29𝑚) (328.05𝑚/𝑠) = 1.28 𝑠 Para cualquier tiempo de cerrado menor o igual a 1.28 s, el exceso de presión por golpe de ariete será máximo e igual a 54.09 mca. ✓ Tiempo de Parada "Tc" (Formula de Mendiluce) 𝑇𝑐 = 𝐶 + 𝐾 ∗ ( (𝐿 ∗ 𝑉𝑟) (𝑔 ∗ 𝐻𝑟)) C y K= Tabulados en Mendiluce (1987), depende de la longitud y pendiente de la impulsión respectivamente L= Longitud de la conducción Vr= Velocidad (Vf) g= Coeficiente de gravedad (m/s2) Hr= Altura de bombeo en régimen permanente (pst) Tabla 20. Valores de C, según Mendiluce Condición Si C Hr/L < 0.2 1 Hr/L ≥ 0.4 0 Hr/L ≈ 0.3 0.6 Fuente: (Ingenieros, 2015) Tabla 21. Valores de K, según Mendiluce Condición Si K L < 500 2 L ≈ 500 1.75 500 < L < 1500 1.5 L ≈ 1500 1.25 L > 1500 1 Fuente: (Ingenieros, 2015) 80.

[Audio] Para el valor de C tenemos que Hr es igual a 25.27 mca y L es igual 209.29, obtenemos: 25.27 209.29 = 0.12 < 0.2 → 𝐶 = 1 Para el valor de K obtenemos: 209.294 < 500 → 𝐾 = 2 Por lo tanto, (209.29𝑚 ∗ 0.86𝑚 𝑠 ⁄ ) 𝑇𝑐 = 1 + 2 ∗ ( (9.81𝑚 𝑠2 ⁄ ∗ 25.27𝑚𝑐𝑎)) = 2.46 𝑠 ✓ Tiempo de cierre de válvula (2 ∗ 𝐿𝑐) 𝑇 = 𝐶 T= Tiempo de cierre de válvula (Tc) Lc= Longitud critica C = Velocidad de la onda. Se la conoce como celeridad. (m/s) Despejando la fórmula para determinar "Lc", queda: 𝐿𝑐 = 𝑇𝑐 ∗ 𝐶 2 = (2.46 𝑠 ∗ 339.17𝑚 𝑠) ⁄ 2 = 416.40 𝑚 Si Longitud de red es menor a la Longitud critica esta será de condición corta de lo contrario de conducción larga, por lo tanto: 209.29 𝑚 ˂ 416.40 𝑚 → 𝐶𝑂𝑁𝐷𝑈𝐶𝐶𝐼𝑂𝑁 𝐶𝑂𝑅𝑇𝐴 Al ser de conducción corta también indica que es de cierre lento. 81.

[Audio] ✓ Valor máximo de golpe de ariete ∆𝐻 = 𝑉𝑓 ∗ 𝐶 𝑔 ΔH= Valor máximo de golpe de ariete Vf= Velocidad de flujo antes del golpe de ariete (m/s) C = Velocidad de la onda. Se la conoce como celeridad. (m/s) g= Coeficiente de gravedad (m/s2) Por lo tanto, ∆𝐻 = 0.86 𝑚 𝑠 ⁄ ∗ 339.17 𝑚 𝑠 ⁄ 9.81 𝑚 𝑠2 ⁄ = 29.80 𝑚 La sobre presión debe ser menor a la presión nominal de tubería, la presión nominal para la línea de conducción de PVC SDR-26 de 2", es igual a 112.5 mca: ∆H ˂ Presión nominal de tubería → 29.80 m ˂ 112.5 mca Cumple con una diferencia de 57.44 mca. 5.11. Estación de Bombeo Los componentes de la estación de bombeo están conformados con un pozo cuya capacidad especifica es de 1.144 m2/día y el radio de influencia del pozo es de 5.5 m, una caseta de control con un área de 9.00 m² de mampostería confinada. En esta caseta se instalarán los controles eléctricos y el sistema de cloración; Una sarta de bombeo de hierro galvanizado de 2"; La caseta estará protegida por una cerca perimetral de malla ciclón. 82.

[Audio] 5.11.1. Cálculo del equipo de bombeo Los cálculos para determinar las características del equipo de bombeo son los siguientes: Datos: Tabla 22. Datos para el cálculo del sistema de bombeo Características Detalle Valores Tiempo de bombeo N 12.0 hrs Caudal máximo día para el último año (20 años) Qmaxd (20 años) 1.05 lps Caudal máximo día para la mitad del periodo (10 años) Qmaxd (10 años) 0.82 lps Caudal de bombeo para el último año (20 años) Qbombeo (20 años) 2.10 lps Caudal de bombeo para mitad del periodo (10 años) Qbombeo (10 años) 1.64 lps Eficiencia del equipo de bombeo n 75% Profundidad del nivel estático NE 17.68 m Profundidad del nivel dinámico ND 19.99 m Nivel del terreno natural en donde se ubicará el pozo NTNp 803.31 m Nivel del terreno natural en donde se ubicará el tanque NTNT 826.78 m Longitud de la red Lred 209.29 m Desnivel topográfico DT= NTNT - NTNp 23.47 m Elevación del tanque (Esta sobre nivel de terreno por lo tanto es 0) ET 0.00 m Altura del llenado de tanque ALL 1.80 m Diámetro interno de la tubería D 0.0557m Diámetro económico, material Cloruro de Polivinilo (PVC) Diámetro 2.0 in 50.8 mm Espesor de tubería 2.3 mm Presión nominal de tubería 112.5 mca Especificar SDR SDR26 Coeficiente de rugosidad PVC H-W (150- Nuevos. 130- Viejos) C 150 Fuente: Elaboración propia 83.

[Audio] ✓ Pérdida de Cargas En el cálculo hidráulico se toman en cuenta las pérdidas por fricción, determinada por la siguiente formula de Hazen-Williams: 𝐻 𝐿 = 𝑆 = 10.679𝑄1.85 𝐶1.85𝐷4.87 Donde: H: Pérdida de cargas en metros L: Longitud en metros S: Perdida de carga en m/m Q: Gasto en m3/s D: Diámetro en metros C: Coeficiente de Hazen-Williams, cuyo valor depende del tipo de tubería utilizada. Despejando tendremos: 𝐻𝑓 = 10.679 ∗ 𝐿 ∗ 𝑄1.85 𝐶1.85𝐷4.87 Para los últimos 10 años de diseño Usaremos el caudal del último año (20) de diseño, por lo tanto, tendremos: 𝐻𝑓 = 10.679 ∗ 209.29𝑚 ∗ 2.10 𝑙𝑡 𝑠 ⁄ 1.85 1501.850.0557𝑚4.87 = 3.00𝑚 84.

[Audio] Para los primeros 10 años de diseño: Usaremos el caudal del año (10) de diseño, por lo tanto, tendremos: 𝐻𝑓 = 10.679 ∗ 209.29𝑚 ∗ 1.64 𝑙𝑡 𝑠 ⁄ 1.85 1501.850.0557𝑚4.87 = 1.90𝑚 ✓ Pérdidas locales por accesorios ∑ ℎ𝐿 = 𝐾 ∗ 𝑉2 2 ∗ 𝑔 hL = Pérdida local de carga hidráulica por accesorio (m) K = Factor que depende del accidente u obstrucción en el flujo (adimensional) V = Velocidad media en el tramo de tubería aguas abajo de la obstrucción (m/s) g = Aceleración de la gravedad (m/s^2) Para los últimos 10 años de diseño, se tiene: El valor de la velocidad lo se obtiene dividiendo el caudal del último año (20) de diseño entre el Área transversal de la tubería, el área es igual a: 𝐴 = 𝜋 ∗ 𝐷2 4 𝐴 = 𝜋 ∗ 0.05572 4 = 0.00244 𝑚2 Por lo tanto, 𝑉 = 2.10 𝑙𝑝𝑠 1000 ⁄ 0.00244𝑚2 = 0.86 𝑚 𝑠 ⁄ 85.

[Audio] El valor del factor K es igual a: Tabla 23. Coeficiente de accesorios Accesorios K Válvula de globo completamente abierta 10.00 Válvula en Angulo completamente abierta 5.00 Válvula de cheque, completamente abierta 2.50 Válvula de compuerta completamente abierta 0.20 Válvula de compuerta con 3/4 de apertura 1.15 Válvula de compuerta con 1/2 de apertura 5.60 Válvula de compuerta con 1/4 de apertura 24.00 Codo radio corto 0.90 Codo de radio mediano 0.80 Codo de gran radio 0.60 Codo de 45° 0.42 Retorno (curva en U) 2.20 Tee en sentido recto 0.30 Tee a través de la salida lateral 1.80 Unión 0.30 Y de 45° en sentido recto 0.30 Y de 45° salida lateral 0.80 Entrada recta a tope 0.50 Entrada con boca acampanada 0.10 Entrada con tubo reentrante 0.90 Salida 1.00 Fuente: (Ingenieros, 2015) Se seleccionaron los valores según los que se ocupa, en la siguiente tabla se presentan los resumidos: 86.

[Audio] Tabla 24. Total, a utilizar coeficiente de accesorios Columna de bombeo Sarta Conducción Tee salida lateral 1.80 Válvula de aire 10.00 Válvula cheque 2.50 Válvula cheque 2.50 Manómetro 10.00 Codo 45° 2.94 Uniones 1.18 Medidor de flujo Uniones 10.76 Válvula de retención/ cheque 2.50 Codo 90° Válvula de compuerta 24.00 Tee en sentido recto Válvula de compuerta principal 0.20 Válvula de alivio 5.48 47.69 16.20 Total 69.38 Fuente: Elaboración propia Teniendo los datos se realizó el cálculo de las pérdidas locales por accesorios: ∑ ℎ𝐿 = 69.38 ∗ 0.862 2 ∗ 9.86 = 2.6 𝑚 Para los primeros 10 años de diseño, tendremos: El valor de la velocidad lo obtenemos dividiendo el caudal del año (10) de diseño entre el Área transversal de la tubería (calculada anteriormente): 𝑉 = 1.64 𝑙𝑝𝑠 1000 ⁄ 0.00244𝑚2 = 0.67 𝑚 𝑠 ⁄ Teniendo los datos se realizó el cálculo de las pérdidas locales por accesorios: ∑ ℎ𝐿 = 69.38 ∗ 0.672 2 ∗ 9.86 = 1.6 𝑚 87.

[Audio] ✓ Carga Total Dinámica o carga de bombeo Para los últimos 10 años de diseño, se tiene: La carga de bombeo es igual: 𝐻𝐵 = 𝐶𝑇𝐸 + ∑𝐻𝑓 + ∑ℎ𝐿 HB = Carga de Bombeo (m) CTE = Carga Total Estática Hf = Pérdida de carga (m) hL = Pérdidas locales por accesorios Para el cálculo de la Carga Total Estática se tiene: 𝐶𝑇𝐸 = 𝑁𝐷 + 𝐷𝑇 + 𝐸𝑇 + 𝐴𝐿𝐿 ND = Profundidad hasta nivel dinámico DT = Desnivel Topográfico (m) ET = Elevación del tanque, que en este caso es 0 ALL= Altura de Llenado del tanque (m) Por lo tanto, 𝐶𝑇𝐸 = 19.99 𝑚 + 23.47 𝑚 + 0.00 𝑚 + 1.80 𝑚 = 45.26 𝑚 Entonces la carga de bombeo para el último año (20), tomando en cuenta los datos calculados anteriormente de pérdidas (Hf y Hl) para dicho año, será igual a: 𝐻𝐵 = 45.26 𝑚 + 3.00 𝑚 + 2.6 𝑚 = 50.886 𝑚 88.

[Audio] Para los primeros 10 años de diseño, se tiene: La carga de bombeo para el año 10 de diseño tomando en cuenta los datos calculados anteriormente de pérdidas (Hf y Hl) para dicho año, será igual a: 𝐻𝐵 = 45.26 𝑚 + 1.90 𝑚 + 1.6 𝑚 = 48.756 𝑚 ✓ Potencia de la bomba Para los últimos 10 años de diseño, se tiene: 𝑃𝐵 = 𝛾 ∗ 𝑄 ∗ 𝐻𝐵 76𝑛 PB = Potencia de la bomba (HP) γ = Peso específico del fluido (kg/m3) Q = Gasto (m3/s) HB = Carga de Bombeo (m) N = Eficiencia del equipo (adimensional) Tomando los datos calculados anteriormente, correspondientes al último año de diseño (20), tenemos: 𝑃𝐵 = 997 𝑘𝑔 𝑚3 ⁄ ∗ 2.10 𝑙𝑝𝑠 1000 ⁄ ∗ 50.887 𝑚 76 ∗ 75% = 1.87 𝐻𝑃 Para los últimos 10 años de diseño, se tiene: Tomando los datos calculados anteriormente, correspondientes al año 10 de diseño, tenemos: 89.

[Audio] 𝑃𝐵 = 997 𝑘𝑔 𝑚3 ⁄ ∗ 1.64 𝑙𝑝𝑠 1000 ⁄ ∗ 48.756 𝑚 76 ∗ 75% = 1.40 𝐻𝑃 5.12. Red de Distribución 5.12.1. Distribución de caudales en nodos y longitudes Según características que presento la topografía la red de distribución se dividió en 70 nodos en total y 482 tramos. A continuación, se presentan los datos referentes a red: Tabla 25. Distribución de caudal en la red Distribución de caudal en red de distribución Viviendas Beneficiadas 97 Escuelas 2 Centro de Salud 1 CPD 0.637 lps Consumo Institucional distribuido entre las 2 escuelas y 1 centro de salud 0.0417 lps Consumo por Escuela y el centro de Salud 0.013891975 lps Cargar las 95 viviendas y las 2 Iglesias como Viviendas. Total 97 Viviendas 97 Caudal a Cargar 0.0065674875907 lps Fuente: Elaboración propia 90.

[Audio] Tabla 26. Características en los nodos ID Nodos N° de Viviendas Demanda Base (lps) NC1 1 0.006567488 NC2 1 0.006567488 NC3 1 0.006567488 NC4 2 0.013134975 NC5 1 0.006567488 NC6 2 0.013134975 NC7 2 0.013134975 NC8 1 0.006567488 NC9 1 0.006567488 NC10 1 0.006567488 NC11 1 0.006567488 NC12 1 0.006567488 NC13 2 0.013134975 NC14 1 0.006567488 NC15 1 0.006567488 NC16 2 0.013134975 NC17 1 0.006567488 NC18 1 0.006567488 NC19 1 0.006567488 NC20 1 0.006567488 NC21 1 0.006567488 NC22 1 0.006567488 NC23 1 0.006567488 NC24 2 0.013134975 NC25 2 0.013134975 NC26 2 0.013134975 NC27 2 0.013134975 NC28 1 0.006567488 NC.Esc1 1 0.013891975 NC.Centro 1 0.013891975 NC29 2 0.013134975 NC30 2 0.013134975 NC31 2 0.013134975 NC32 2 0.013134975 NC33 3 0.019702463 NC34 2 0.013134975 NC35 1 0.006567488 NC36 1 0.006567488 NC37 2 0.013134975 NC38 2 0.013134975 NC39 3 0.019702463 NC40 2 0.013134975 NC41 2 0.013134975 91.

[Audio] ID Nodos N° de Viviendas Demanda Base (lps) NC42 1 0.006567488 NC43 2 0.013134975 NC44 1 0.006567488 NC45 1 0.006567488 NC46 3 0.019702463 NC47 2 0.013134975 NC48 2 0.013134975 NC49 1 0.006567488 NC50 1 0.006567488 NC51 2 0.013134975 NC52 1 0.006567488 NC53 1 0.006567488 NC54 1 0.006567488 NC55 1 0.006567488 NC56 1 0.006567488 NC57 1 0.006567488 NC58 1 0.006567488 NC59 1 0.006567488 NC60 1 0.006567488 NC61 1 0.006567488 NC62 1 0.006567488 NC.Esc2 1 0.013891975 NC63 1 0.006567488 NC64 2 0.013134975 NC65 1 0.006567488 NC66 2 0.013134975 NC67 1 0.006567488 Total 100 0.68 Fuente: Elaboración propia 92.

[Audio] Tabla 27. Válvulas de aire y limpieza Las Cuchillas Descripción línea Válvula Aire Válvula Limpieza Conducción 1 1 Red principal 8 7 Ramal #1 1 1 Ramal #2 0 0 Ramal #3 0 1 Ramal #4 1 0 Ramal #5 1 1 Ramal #6 1 1 Ramal #7 0 0 Ramal #8 0 0 Ramal #9 0 1 Ramal #10 1 1 Ramal #11 1 1 Ramal #12 0 0 Ramal #13 0 0 Ramal #14 1 0 Ramal #15 1 1 Ramal #16 1 0 Ramal #17 1 0 Ramal #18 1 0 TOTAL: 20 16 Fuente: Elaboración propia 5.12.2. Análisis hidráulicos de la red La simulación del sistema fue realizada con el software EPANET, considerando en el análisis el CMH de 1.69 lt/seg y CMD de 1.05 lt/seg, que equivalen al consumo máximo hora y consumo máximo día respectivamente, proyectado al año 20 del proyecto. De igual manera se hizo uso de las normas NTON 09-007-19 que rige el diseño de redes de agua potable, en este caso se usaron principalmente los parámetros de presiones y velocidades sobre las redes. En el diseño presentado y según cálculos, se determinó una tubería de PVC SDR-26 de 2" de diámetro tanto para la línea de conducción como para la red de distribución. En total se obtuvo un resultado de 209.29 m de tubería PVC 93.

[Audio] SDR-26 de 2" para la línea de conducción y un total de 11,075.24m de la misma tubería para la red de distribución, para un total de 11,284.53 m de tubería. 5.12.3. Presiones en el sistema Figura 12. Presiones en el sistema. Según la normativa NTON 09-007-19 en el inciso b del acápite "6.9.1.1. Parámetros de diseños" dice que: "La presión mínima residual en la red principal de los sistemas urbanos debe ser de 14.00 m y la máxima de 50.00 m; permitiéndose presiones estáticas de hasta de 70.00 m en puntos aislados o con topografía muy irregular. En las zonas rurales se permitirán presiones mínimas de 5 m en el punto de la conexión con el medidor y presiones máximas 94.

[Audio] de acuerdo a las características del material y al análisis hidráulico a utilizar." (NTON 09, 2019). En base a esto presentamos el diseño del proyecto de mini acueducto por bombeo eléctrico con tubería de PVC SDR-26 de 2" con una presión mínima en el punto de conexión del medidor de 9.21 mca en el nodo de consumo NC47, ubicado en las coordenadas: Este: 619016.281 y Norte: 1410801.307 con una elevación de 595.029 msnm y una presión máxima de 50.34 mca en el nodo de consumo NC58 ubicado en las coordenadas Este: 620675.607 y Norte: 1410455.678 con una elevación de 475.0535 msnm. Para la barra de colores se tomaron los siguientes parámetros: Azul: Presiones que son menores a los 5 mca. Celeste: Presiones que son mayores de 5 mca y hasta los 20 mca. Verde: Presiones que son mayores a los 20 mca y hasta los 30 mca. Amarillo: Presiones que son mayores a los 30 mca y hasta los 50 mca. Rojo: Presiones que superan los 50 mca. Figura 13. Mapa Contorno de presiones del sistema. En la siguiente figura se pueden diferenciar por colores los rangos de las presiones del sistema. Mostrando las zonas de máximas presiones de color rojo, y las presiones más bajas en color celeste. Cabe recalcar que las presiones mayores de 50 mca no están en los nodos de consumo de las viviendas. 95.

[Audio] 5.12.4. Velocidades en el sistema. Figura 13. Velocidades en el sistema. Las velocidades del sistema propuesto están entre 0.74 m/s y 0.01 m/s. esto sucede por efectos del diámetro usado en el sistema, ya que al usar un diámetro de 2" las presiones aumentan y las velocidades disminuyen, y ya que por orden prioritario se deben regular las presiones máximas y mínimas y posteriormente las velocidades. En base a esto, se permiten tener velocidades bajas por debajo de la norma gracias a la regulación correcta de las presiones del sistema. Según la norma NTON 09-007-19 en el índice "a" del acápite "6.9.1.1. Parámetros de diseños" dice que "Se permitirán velocidades de flujo de 0.60m/s a 5.00m/s, de ser necesario se deben instalar válvulas de limpieza". (NTON 09, 2019) 96.

[Audio] 5.13. Costos del Proyecto Se elaboro la tabla de costos del proyecto a partir de los volúmenes en planos y cálculos de la red. Ver anexo 4. Detalle de Presupuesto. Tabla 28. Resumen de costos del proyecto COSTOS DEL PROYECTO ITEM DESCRIPCIÓN DE LA ETAPA COSTO TOTAL 1 PRELIMINARES C$1,047,762.48 2 LÍNEA DE CONDUCCIÓN C$ 187,469.37 3 PILAS ROMPE PRESION C$ 100,254.75 4 LÍNEA DE DISTRIBUCIÓN C$ 13,175,917.61 5 TANQUE DE ALMACENAMIENTO C$ 797,126.26 6 FUENTE Y OBRAS DE TOMA C$ 1,009,018.46 7 ESTACIÓN DE BOMBEO - AGUA POTABLE C$ 865,541.99 8 PLANTA DE PURIFICACIÓN C$ 27,863.17 9 CONEXIONES C$ 845,374.88 10 LIMPIEZA FINAL Y ENTREGA C$ 400,525.00 COSTO TOTAL DE LA OBRA C$ 18,456,853.97 Tasa de cambio C$/US$ 36.64 Costo total de obra US$ $503,735.10 Fuente: Elaboración propia 97.