abastecimiento arreglado

ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO

INFORME N 2

TEMA: PROYECTO DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE PARA EL BARRIO SAN ANTONIO DE LAS ABRASGRUPO: 2NOMBRES: PABLO ANDRADE ADRIANA ORTZ JUAN BENITEZ EDISON CORONEL LISSETTE MENA

AO: CUARTO B

FECHA: 15 de FEBRERO 2011

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Contenido1. 2. INTRODUCCION ................................................................................................................................ 5 DATOS GENERALES ........................................................................................................................... 6 2.1. ANTECEDENTES ........................................................................................................................ 6 DESCRIPCION RESIDENCIAL ACTUAL ................................................................................ 6 DESARROLLO RESIDENCIAL .............................................................................................. 6

2.1.1. 2.1.2. 2.2.

UBICACIN DEL PROYECTO ...................................................................................................... 6 CROQUIS ........................................................................................................................... 7

2.2.1. 2.3. 2.4.

CARACTERISTICAS CLIMATOLOGICAS....................................................................................... 8 POBLACIN............................................................................................................................... 8 Clculo de la poblacin futura.......................................................................................... 8 DOTACIN ACTUAL .......................................................................................................... 8

2.4.1. 2.4.2. 2.5. 2.6. 2.7.

ACTIVIDADES ECONMICAS................................................................................................... 10 INGRESOS ............................................................................................................................... 11 SERVICIOS BSICOS ................................................................................................................ 11 Energa Elctrica: ............................................................................................................ 11 Locales pblicos:............................................................................................................. 11 Sistema de agua potable ................................................................................................ 11 Servicios de Salud ........................................................................................................... 12

2.7.1. 2.7.2. 2.7.3. 2.7.4. 2.8. 3.

VIALIDAD ................................................................................................................................ 13

ESTUDIOS COMPLEMENTARIOS ..................................................................................................... 14 3.1. 3.2. SUELO ..................................................................................................................................... 14 HIDROLOGA ........................................................................................................................... 14 PRECIPITACIONES ........................................................................................................... 14

3.2.1. 3.3. 3.4.

EFECTOS AMBIENTALES ......................................................................................................... 14 CALIDAD DEL AGUA ................................................................................................................ 15 Temperatura................................................................................................................... 15 Color ............................................................................................................................... 15 Turbiedad ....................................................................................................................... 15 Potencial de Hidrogeno .................................................................................................. 16 Conductividad................................................................................................................. 16 Slidos totales disueltos ................................................................................................. 16

3.4.1. 3.4.2. 3.4.3. 3.4.4. 3.4.5. 3.4.6.

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3.4.7. 3.4.8. 3.4.9. 3.4.10. 3.4.11. 3.4.12. 3.4.13. 3.4.14. 3.4.15. 3.4.16. 3.4.17. 3.4.18. 3.4.19. 4.

Alcalinidad ...................................................................................................................... 16 Dureza ............................................................................................................................ 16 Magnesio ........................................................................................................................ 16 Cloruros .......................................................................................................................... 16 Sulfatos ........................................................................................................................... 17 Nitratos........................................................................................................................... 17 Nitritos............................................................................................................................ 17 Oxigeno disuelto............................................................................................................. 17 Demanda bioqumica de oxigeno (DBO) ........................................................................ 17 Demanda Qumica de Oxigeno (DQO)............................................................................ 17 Bacterias anaerobias ...................................................................................................... 17 Coliformes totales .......................................................................................................... 17 Coliformes fecales .......................................................................................................... 18

CONCEPCIN TCNICA DEL SISTEMA ............................................................................................. 18 4.1. 4.2. 4.3. Captacin................................................................................................................................ 18 Conduccin ............................................................................................................................. 18 Distribucin ............................................................................................................................ 19

5.

DISEO DEL SISTEMA ..................................................................................................................... 19 5.1. CAPTACIN............................................................................................................................. 19 CAUDAL DE DISEO ........................................................................................................ 19

5.1.1. 5.2.

LINEA DE IMPULSIN ............................................................................................................. 20 CALCULO DEL TDH .......................................................................................................... 20 SOBREPRESION DE LA TUBERIA ...................................................................................... 21 LINEA DE IMPULSION, MODELADO CON EL PROGRAMA HYDROFLOW ........................ 22

5.2.1. 5.2.2. 5.2.3. 5.3.

BOMBA ................................................................................................................................... 24 PUNTO DE OPERACIN PTIMO DEL SISTEMA.............................................................. 24 DIAGRAMA DE OPERACIN DE LA BOMBA .................................................................... 26

5.3.1. 5.3.2. 5.4.

DIMENSIONAMIENTO DEL TANQUE DE RESERVA .................................................................. 27 VERIFICAR EL SISTEMA PARA QMD y QMH .................................................................... 27

5.4.1. 5.5.

RED DE DISTRIBUCIN............................................................................................................ 27 CLCULOS PARA EL SISTEMA DE DISTRIBUCIN ............................................................ 27 CLCULO DEL CAUDAL EN CADA NUDO ......................................................................... 28

5.5.1. 5.5.2.

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5.5.3. 5.5.4.

SISTEMA DE DISTRIBUCION MODULADO EN EL PROGRAMA EPANET ........................... 29 RESULTADOS DEL PROGRAMA EPANET ......................................................................... 31

ANEXO 1 ................................................................................................................................................. 32 DIAGNOSTICO COMUNITARIO PARTICIPATIVOO ............................................................................ 32 DATOS GENERALES ......................................................................................................................... 32 DATOS DE LA POBLACION Y VIVIENDA ........................................................................................... 32 ANEXO 2 ................................................................................................................................................. 33 NORMAS PARA LA CAPTACION DE AGUA POTABLE ........................................................................... 33 ANEXO 3 ................................................................................................................................................. 35 ANALISIS QUIMICO DEL AGUA ........................................................................................................... 35 RESULTADO DE ANLISIS ................................................................................................................... 36 ANEXO 4 ................................................................................................................................................. 36 Caracteristicas de la bomba ............................................................................................................... 36 ANEXO 5 ................................................................................................................................................. 36 Modelo del documento de la adjudicacin de SENAGUAS ................................................................ 36 ANEXO 6 ................................................................................................................................................. 36 Reporte de Hydroflow ........................................................................................................................ 36

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1. INTRODUCCIONLa importancia del abastecimiento de agua potable para mejorar las condiciones de vida de los habitantes, es una obligacin de instituciones gubernamentales ya que son las encargadas de brindar de los servicios bsicos. Adems de que el abastecimiento de agua potable es un parmetro de suma importancia ya que determina las condiciones de salubridad de los habitantes que ocupan un determinado sector. La falta de servicios bsicos se pone en manifiesto por la presencia de trastornos de origen

netamente orgnicos, fisiolgicos, psquicos o sociales, la gravedad de estos se podr determinar mediante el tamao de la poblacin existente y de la calidad de servicios los cuales son dotados.

El correcto manejo y aprovechamiento de las fuentes disponibles de agua buscan satisfacer las necesidades sin alterar el medio ambiente y con esto mejorar las condiciones de vida existiendo una fuerte relacin entre la calidad del agua y la salud pblica entre la posibilidad de acceder al agua, nivel de higiene y entre la abundancia del agua y el crecimiento econmico y turstico de una ciudad y pas.

El presente proyecto abastecer de agua potable al barrio San Antonio de las Abras; el agua ser captada desde el pozo ubicado en las instalaciones de la Universidad Nacional de Chimborazo, Campus Edison Riera. Debido a que la captacin es subterrnea se extraer el agua por medio de una bomba sumergible.

La lnea de conduccin, en este caso ser de impulsin, a razn de que la cota del tanque de reserva es mayor a la del tanque de arranque. La red de distribucin se realizar mediante gravedad; y para cada conexin domiciliaria se colocar un medidor, el mismo que permitir controlar el consumo de cada domicilio.

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2. DATOS GENERALES2.1. ANTECEDENTESLos primeros colonos de esta zona desarrollaron actividades econmicas como la ganadera y la agricultura en respuesta adaptativa a su medio. Desde el punto de vista social y tnico, la zona de impacto est conformada por una poblacin mestiza, con distintos niveles tanto de desarrollo local como de integracin econmica y social a los principales mercados de Riobamba y Guano, los mismos que dependen de las actividades agrcolas y ganaderas. En este sentido, en el barrio San Antonio de las Abras se constata la existencia de pequeas y medianas propiedades agropecuarias con distinto nivel de desarrollo tecnolgico. Las perspectivas de desarrollo del barrio van a depender principalmente del mejoramiento vial, la urbanizacin de la zona como tambin del conjunto de iniciativas de desarrollo local que orienten a crear capacidades para el manejo de la actividad ganadera, la agro-industria y el ecoturismo. 2.1.1. DESCRIPCION RESIDENCIAL ACTUAL Actualmente el barrio se encuentra en un proceso de urbanizacin el cual va a permitir un desarrollo residencial a corto plazo. Debido a la cercana del barrio con la Universidad Nacional de Chimborazo este sector tiene un requerimiento habitacional elevado debido a la alta demanda de estudiantes provenientes de otras provincias, adems por el desarrollo comercial que se va a dar en la zona debido a la construccin del Mall de Riobamba. 2.1.2. DESARROLLO RESIDENCIAL Por medio de una entrevista hecha al Ing. Julio Santilln encargado de realizar la urbanizacin de este barrio pudimos establecer informacin respecto al crecimiento residencial de este barrio detallndole a continuacin: El Ing. Julio Santilln menciona que el barrio San Antonio de las abras esta en un proceso de urbanizacin actualmente se encuentra en la construccin del alcantarillado, adems se va urbanizar un rea de 74206 m2 de la cual 50400 m2 se divide en 56 lotes de 900 m2 destinados nicamente para vivienda; por lo que podemos evidenciar el alto desarrollo residencial en esta zona.

2.2. UBICACIN DEL PROYECTOEl barrio San Antonio de la Abras se encuentra ubicado en la Ciudad de Riobamba cabecera cantonal de la Provincia de Chimborazo. Localizado en el kilometro 2 va a Guano-Riobamba, como vas de acceso principal es la va que conduce de Riobamba a Guano limitado al Norte por la Quebrada las Abras al sur por el barrio San Antonio de Padua, al este la hacienda propiedad de la Sra. Martha Moncayo y al oeste por la Urbanizacin Alberto Jowit.

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2.2.1. CROQUIS

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2.3. CARACTERISTICAS CLIMATOLOGICASEl clima en este barrio por estar dentro de la ciudad de Riobamba tiene caractersticas de la misma, Es de clima fro y consta de dos estaciones, una hmeda y una seca. Los vientos en Riobamba pueden producir una sensacin trmica de casi 0 C en algunas pocas del ao la mxima temperatura diaria puede alcanzar los 27 C a 29 C, rara vez se han registrado temperaturas por mayor de los 27 C, en septiembre de 2009 se registr una temperatura record de 29 C.

2.4. POBLACINMediante el mtodo de investigacin usando la herramienta de censo pudimos determinar que habitan 25 familias, en su gran mayora mestiza en un 92% y el 8% de indgenas dando un total de 95 habitantes estableciendo un promedio de 4 personas por vivienda, en el barrio no existe ndices de analfabetismo. 2.4.1. Clculo de la poblacin futura Debido a informacin recabada pudimos establecer que el barrio se va a urbanizar un total de 74206 m2, este total abarca las casas existentes. Tomando en cuenta que esta rea est distribuida en 81 unidades habitacionales entre las casas ya construidas y las que estn por construirse, adems que en el sector el promedio de habitante por residencia es de 4 personas establecimos por lo que obtuvimos una poblacin futura de 324 habitantes. rea del barrio 74206 m2 Unidades habitacionales futuras = 81 unidades Promedio de habitantes por unidad habitacional = 4

Poblacin futura

2.4.2. DOTACIN ACTUAL De acuerdo con la investigacin realizada pudimos constatar distintas situaciones establecidas en este sector por lo que podemos detallar lo siguiente: Pudimos establecer que cuatro de las viviendas existentes en este sector cuentan con una red pblica de agua potable las mismas que no cuentan con medidores y por falta de accesibilidad por parte de las habitantes de estas viviendas no pudimos hacer un estudio ms profundo.

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En otro de los casos haba una vivienda que no contaba con red pblica de agua potable, por lo que se vean en la necesidad de acarrear agua desde una vivienda ubicada en ese sector, de acuerdo con la frecuencia con la que acarrean el agua y los recipientes que utilizan pudimos establecer en este caso que la dotacin para esta vivienda es de 20lt/hab. Da El caso ms especifico de este sector es el conjunto habitacional Sueos Dorados en donde almacenan el agua la misma que es abastecido por la red N. 3 de la ciudad de Riobamba y en consumo diario de todo el conjunto depende de la cisterna existente pudimos calcular una dotacin de 125 lt/ hab. da

2.4.2.1.

Clculo de dotacin residencial

Debido a que aun no existen medidores en el barrio encontramos una manera de saber la dotacin de el mayor nmero de viviendas del barrio San Antonio de la Abras las mismas que se encuentran ubicadas dentro del conjunto habitacional Sueos Dorados, en este caso este conjunto cuenta con un cisterna de 8 m3 a la cual se le llena al mximo de su capacidad diariamente siendo de igual forma su consumo. Por lo que la dotacin en este caso se calcul de la siguiente forma:

2.4.2.2.

Clculo de caudal medio

2.4.2.3.

Clculo del caudal mximo diario Q max diario= 0.14 lt/s * 1.4 Q max diario= 0.196 lt/s

Kmd= 1.4 (coeficiente de variacin del caudal determinado segn los factores que condicionan el uso de agua). En zona urbana. 2.4.2.4. Clculo del caudal mximo horario Q max diario= 0.14 lt/s * 2

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Q max diario= 0.28 lt/s Kmh= 2 (coeficiente de variacin del caudal determinado segn los factores que condicionan el uso de agua). En zona urbana. 2.4.2.5. Clculo del caudal contra incendios

Se debe calcular la dotacin de agua contra incendios, pero segn la tabla 1 del Captulo 5 del libro Los Pequeos Sistemas de Agua Potable; Gerardo Nicola, indica que para poblaciones futuras menores a 5000 habitantes en la Sierra no se disea el caudal de incendio. 2.4.2.6. Caudal medio futuro para el barrio san Antonio de las Abras

2.5. ACTIVIDADES ECONMICAS1Es un barrio tpico de la ciudad de Riobamba donde la principal actividad econmica a la que se dedican los pobladores del barrio es: un 80% son empleados pblicos y privados, seguidos del comercio con un 10% y microempresas en un 10%.

ACTIVIDADES ECONOMICAS10% 10% Empleados publico y privados Microempresas 80% Comercio

FUENTE: Encuesta realizada en el mes de Noviembre del 2010, a los habitantes del barrio San Antonio de las Abras ELABORADO POR: Integrantes del grupo #2

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Datos recogidos segn la encuesta realizada el mes de Noviembre del 2010, por los integrantes del grupo.

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2.6. INGRESOSAl realizar las encuestas a las familias que habitan el barrio, se obtuvieron los siguientes datos: INGRESO DE LOS HABITANTES DEL BARRIO "SAN ANTONIO DE LAS ABRAS"8% 44% 500 1000

RESPONSABLES: ESTUDIANTES DEL GRUPO No. 2 Datos obtenidos de las encuestas realizadas el 18 de Octubre del 2010 Es decir el 44 % de la poblacin tiene un ingreso mensual menor o igual a los 500 dlares El 48 % de la poblacin tiene un ingreso mayor a 500 dlares y menor a 1000 dlares. El 8% de la poblacin tiene un ingreso mayor a 1000 dlares.

2.7. SERVICIOS BSICOS2.7.1. Energa Elctrica: En el Barrio San Antonia de las Abras cuentan con energa elctrica la totalidad de sus habitantes, adems de ser permanente las 24 horas este servicio es brindado por la Empresa Elctrica Riobamba S.A. 2.7.2. Locales pblicos: El barrio San Antonio de las Abras no cuenta con locales pblicos.

2.7.3. Sistema de agua potable El barrio San Antonio de las Abras se abastece de agua potable por medio de: Las viviendas que cuentan con el servicio de agua potable mediante son abastecidos por la red N. 3 la cual es distribuida desde los tanques reservorios de la Saboya a la cual llega el agua de los pozos de Llo y San Pablo, en este caso el servicio prestado por la EMAPAR es por 6 horas en tres intervalos de dos horas promedio de 6 a 8 de la maana, de 12H30 a 2H30 en la tarde y en la noche de 6H00 a 8H00 adems hay que tener en cuenta que estos horarios cambiaran dependiendo de la forma en que se consuma el agua potable.

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Por otra parte existen viviendas las cuales no cuentan con el servicio de agua potable mediante red pblica, y se abastecan por medio de acarreo de agua de otras viviendas.

2.7.3.1. Tarifas Se consider adems de los activos y las inversiones los costos de operacin y mantenimiento de la Empresa. El valor de la tarifa por metro cbico es de 0,12 centavos de dlar: incluye los rubros de inversin, depreciacin de activos, costos de operacin y mantenimiento de los servicios de agua potable. El valor de la tarifa por alcantarillado es de 0.129 centavos de dlar por m3. Existe un pliego tarifario que considera un cargo fijo de 0.68 ctvs. Para todos los usuarios y a partir de eso tiene una tarifa combinada para agua potable y alcantarillado de 0,239 ctvs. por m3. Por otra parte debemos tener en cuenta el consuno elctrico por la utilizacin de cisternas las cuales utilizan bombas las que funcionan con energa elctrica aumentando en un 30% las tarifas de luz elctrica.

SERVICIOS COMUNITARIOS98 72 100 100 100

Agua potable

Alcantarillado:

Recoleccin de basura

Vas de comunicacin

Energia electrica


2.7.4. Servicios de Salud El barrio San Antonio de las Abras no cuenta con servicios de salud, por lo que las personas se ven en la obligacin de acudir a las distintas casas de salud, de acuerdo con las encuestas realizadas se dividen en: el 19% que acuden a centros de salud, el 38 % acuden a hospitales pblicos y 43% a clnicas privadas.

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CENTROS DE SALUD A LOS ACUDEN LA POBLACION DEL BARRIO SAN ANTONIO DE LAS ABRAS43% 19% 38% Clinicas privadas Centros y Sub centros de salud Hospitales Publicos


En este sector las existe una poblacin aparentemente sana es decir no presentan enfermedades frecuentes que ocupa el 65 % de la poblacin total, adems que existe un 25 % del total de la poblacin que presenta enfermedades respiratorias y el 10 % presenta enfermedades de tipo digestivas.

ENFERMEDADES10% 25% 65% Aparentemente sanos Respiratorias Digestivas


2.8. VIALIDADPara poder llegar al barrio San Antonio de las Abras, existe la va principal que es la avenida Antonio Jos de Sucre (Va a Guano), para ingresar al barrio existen dos vas de acceso, la primera no posee nombre y en su mayora es de tierra, aunque est en proceso de adoquinamiento. La segunda tampoco posee nombre y est adoquinada en su totalidad.

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3. ESTUDIOS COMPLEMENTARIOS3.1. SUELOMediante la observacin hecha en el lugar, y por estudios realizados en el sector se determin que el suelo es del tipo franco-arenoso. Son aquellos que tienen una textura media (45%de arena, 40% de limo y 15% de arcilla). Estos suelos presentan las mejores condiciones tanto fsicas como qumicas, siendo los ms aptos para el cultivo. Tambin el color puede dar pautas sobre la composicin mineralgica del suelo: en lneas generales, cuanto ms oscura sea la tierra, mayor cantidad de materia orgnica y mayor fertilidad. En cambio, cuanto ms claro, mayor presencia de gravas. Los rojos o castao rojizos indican una alta proporcin de xidos de hierro, mientras que los amarillos indican una baja fertilidad (ya que son xidos de hierro que han reaccionado con el agua y por lo tanto, son deficitarios en su drenaje). Los grisceos pueden ser deficitarios en oxgeno o hierro, o bien poseer un exceso de sales alcalinas como el carbonato de calcio.

3.2. HIDROLOGAEl barrio San Antonio de las Abras forma parte del cantn Riobamba forma parte de la cuenca hidrogrfica del ro Chambo; sus ros nacen en los flancos de las cordilleras, son de corto recorrido y correntosos por los fuertes desniveles del suelo. El ro Chambo es el eje hidrogrfico y el ms importante, cuyas aguas se utilizan para el consumo humano y para regar las zonas bajas y secas. Existen otros ros que son afluentes, con caudales menores que son alimentados por quebradas y vertientes que aumentan su caudal en poca de lluvias, generalmente son de aguas cristalinas y libres de contaminacin, a excepcin del ro Chambo y Chibunga. 3.2.1. PRECIPITACIONES La variacin de las precipitaciones anuales en la sub cuenca del rio Chambo es grande, pues existen zonas con precipitaciones menores a 500 mm, mientras que en la parte oriental las precipitaciones superaran los 2000 mm, los cambios de esta variable, en cortas distancias pueden ser significativos en funcin de las condiciones orogrficas (altitud, orientacin de las vertientes).

3.3. EFECTOS AMBIENTALESLos proyectos de agua potable incluyen los siguientes aspectos: la construccin, expansin o rehabilitacin de represas y reservorios, pozos y estructuras receptoras, tuberas principales de transmisin y estaciones de bombeo, obras de tratamiento y sistemas de distribucin, por lo tanto los impactos ambientales negativos de los sistemas de abastecimiento de agua potable son asimilables a los que presentan cada uno de estos componentes. Los impactos positivos para la salud, son innegables y evidentes, no se podra vivir en ciudades y pueblos sin este servicio.

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Los impactos generados por el proyecto son ms por el volumen del proyecto, que por los daos ambientales. Los plazos de ejecucin de los estudios y las obras no permite el levantamiento de informacin de la lnea base, por lo que se efectuar en base a estudios y encuestas previas. La solucin que se desarrolle para este estudio, tendr que estar enmarcada dentro de los lineamientos establecidos por la normatividad nacional. Existirn problemas de trnsito en la va principal, debido a las excavaciones que se van a realizar para el tendido de la tubera. Otro problema es el de la acumulacin de escombros, ya que en ciertos tramos de la lnea de impulsin se deber realizar el levantamiento de adoqun y asfalto.

3.4. CALIDAD DEL AGUAPara determinar la calidad de agua del pozo de la Unach optamos por tomar una muestra de agua basndonos en la norma NTE INEN 2169:98 (Calidad de agua, muestreo, manejo y conservacin de muestras), la norma NTE INEN 2176:1998 (Calidad de agua, tcnicas de muestreo) y la norma NTE INEN 1108:2010(requisitos que debe cumplir el agua para el consumo humano); la muestra se tomo de la parte centro norte de la laguna (la parte ms contaminada). Para poder determinar la calidad del agua se debe tomar en cuenta varios factores como son: 3.4.1. Temperatura La determinacin de la temperatura es un parmetro importante para establecer el grado de saturacin de oxigeno disuelto (OD), la actividad biolgica relacionada con los procesos metablicos y, el valor de saturacin con carbonato de calcio. La normativa para aguas dulces que permite la preservacin de flora y fauna se encuentra estipulada entre 3 y 20 C. 3.4.2. Color El color es uno de los indicadores del estado de pureza o de contaminacin del agua, pues establece la presencia de diversas substancias; sin embargo, en trminos generales es difcil establecer relaciones claras entre color y el tipo de contaminacin. Aunque el agua pura es transparente y no presenta ningn color, es muy difcil encontrar aguas totalmente transparentes, pues lo ms comn es que las aguas lleven en suspensin o en disolucin determinadas sustancias que le aporten color. 3.4.3. Turbiedad La turbiedad es un parmetro que indica la presencia de materia insoluble y en suspensin en el agua, as como de microorganismos. Se relaciona con el color y tiene mucha importancia porque refiere la capacidad de penetracin de la luz solar en un cuerpo de agua, lo que es bsico para el desarrollo de los organismos. El agua de corrientes subterrneas como las vertientes presentan valores variables de turbiedad que dependen de los slidos disueltos presentes.

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3.4.4. Potencial de Hidrogeno El pH es un parmetro ampliamente utilizado para visualizar la aptitud del agua para diferentes usos y tratamientos. Determina si el agua es acida o bsica, sabiendo que el agua es neutra si tiene un valor de 7. La normativa establece un rango de pH de 6.5 a 8.4 como requerimiento para el uso del agua para consumo humano. 3.4.5. Conductividad La conductividad expresa la concentracin total de sales solubles contenidas en el agua. Este parmetro es importante para evaluar la calidad del agua de riego, pues los iones pueden influir en los pH del suelo. Existen varios criterios que establecen si el agua puede usarse para el consumo humano segn las sales disueltas en ella. La normativa establece rangos de restriccin entre valores inferiores a 700 y superiores a 3000. El agua contiene determinadas sales que se aaden a las existentes en el suelo. Debido a ello, si el valor de la conductividad supera los lmites establecidos en la normatividad, pueden presentarse problemas de salinidad. 3.4.6. Slidos totales disueltos Los slidos totales disueltos guardan relacin con la conductividad, pues es un indicativo de la presencia de carbonatos, bicarbonatos, cloruros, sulfatos y nitratos de calcio, magnesio, sodio y potasio. La norma establece rangos de restriccin de entre 450 y 2000 mg/L, que pueden presentar ninguna, ligera, moderada o severa restriccin. 3.4.7. Alcalinidad Al igual que la conductividad y los slidos totales disueltos, la alcalinidad es un indicativo de la concentracin de sales, especialmente carbonatos. Aunque este parmetro no se contempla dentro de la normativa, algunos organismos internacionales recomiendan valores inferiores a 600 mg/L para agua cuyo uso sea de consumo humano. 3.4.8. Dureza La dureza es un indicativo del contenido de sales de calcio y magnesio. En el caso de aguas para el consumo humano este parmetro puede ser considerado por su incidencia en los sistemas conducidos por tuberas, debido a que puede ser causa de obstrucciones en los sistemas de conduccin. 3.4.9. Magnesio Es un metal considerado no txico. Su incidencia dentro de la calidad del agua se establece en base a los requerimientos para consumo humano o animal. 3.4.10. Cloruros Los cloruros aparecen en las aguas dulces de manera natural, procedentes de la disolucin de rocas que los contengan o bien debido a la intrusin de agua salada. Los cloruros indican salinidad y esto tiene afectacin sobre las condiciones de calidad del agua para consumo humano. Se puede establecer un rango de calidad del agua en valores que varan de 150 hasta, valores superiores a 710 mg/L.

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3.4.11. Sulfatos Los sulfatos se introducen en las aguas como resultado de la polucin con aguas residuales y lluvia cida. Los detergentes tambin contribuyen con sulfatos de agua residual. La cantidad permitida de sulfatos es variable, pero para consumo humano se aceptan valores entre 190 y 960 mg/L.

3.4.12. Nitratos Los nitratos son un indicativo de la contaminacin de los cuerpos hdricos, la cual es producida por el lavado que se produce por las aguas de escorrenta provenientes de suelos cultivados en donde se utiliza fertilizantes y pesticidas. 3.4.13. Nitritos La mayora de los nitritos son sustancias txicas, pero presentan mayor riesgo para el consumo de animales y seres humanos. Es un indicativo de la calidad del agua porque puede presentar toxicidad. 3.4.14. Oxigeno disuelto El oxigeno disuelto representa la cantidad de oxigeno molecular que se encuentra incorporado a las aguas naturales. En aguas dulces la concentracin de oxigeno est en funcin de la temperatura, agitacin del agua, naturaleza y abundancia de los organismos. Este parmetro es sobre todo un indicador de la capacidad de autodepuracin de un rio o vertiente. 3.4.15. Demanda bioqumica de oxigeno (DBO) La demanda bioqumica de oxigeno, medida en condiciones estandarizadas y expresadas en miligramos de oxigeno por litro de agua, es una medida del oxgeno consumido por los microorganismos aerobios en la degradacin de la materia orgnica oxidable del agua. Cuanto mayor el DBO mayor ser el contenido de materia orgnica del agua. 3.4.16. Demanda Qumica de Oxigeno (DQO) Este parmetro est relacionado con el anterior y se refiere a la cantidad de oxgeno energtico consumido en la oxidacin de todas las sustancias reducidas presentes en una muestra de agua 3.4.17. Bacterias anaerobias El contenido de bacterias anaerobias es un indicativo de la actividad microbiolgica presente en el agua. 3.4.18. Coliformes totales El contenido de coliformes totales es un indicativo de la calidad microbiolgica del agua. La presencia de coliformes totales debe interpretarse de acuerdo con el tipo de aguas: deben estar ausentes en 85% de las muestras de aguas potables tratadas. En caso de estar presentes, su nmero no puede ser superior a 2-3 coliformes. Esta contaminacin a pesar de ser baja, no puede ocurrir en tres muestras recolectas en das consecutivos. En aguas tratadas, los coliformes totales funcionan como un alerta de que ocurri contaminacin, sin identificar el origen. Indican que hubo fallas en el tratamiento, en la distribucin o en las propias fuentes domiciliarias. Su presencia acciona los mecanismos de control de calidad y de procesamiento dentro de la planta de tratamiento de agua, e intensifica la vigilancia en la red de distribucin.

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3.4.19. Coliformes fecales Los coliformes fecales son un subgrupo de los coliformes totales, capaz de fermentar la lactosa a 44.5C. Aproximadamente el 95% del grupo de los coliformes presentes en heces fecales, estn formados por Escherichia coli. Ya que los coliformes fecales se encuentran casi exclusivamente en las heces de animales de sangre caliente, se considera que reflejan mejor la presencia de contaminacin fecal. Otro de los aspectos negativos del uso de los coliformes totales como indicador es el hecho de que algunos coliformes son capaces de multiplicarse en el agua.

4. CONCEPCIN TCNICA DEL SISTEMA4.1. CaptacinDescripcin de la fuente.- El pozo que se encuentra en la UNACH es una fuente subterrnea, se puede decir que es de buena calidad pero tambin existe riesgo ya que puede contener slidos disueltos (txicos). El sistema obtendr el recurso agua en forma subterrnea mediante un pozo perforado en el predio de la Universidad Nacional de Chimborazo, dicho pozo est ubicado a una profundidad de 126 m, en donde se ubica una bomba sumergible de 237GPM/243 pies de ATD, acoplada un motor sumergible de 25 HP, 230V/60Hz/3PH, La bomba impulsa un caudal de 15 lt/s hasta un tanque de de reserva (UNACH) de 100m3. Para la realizacin del sistema de agua potable para el barrio de San Antonio de la Abras posee toda la documentacin y pruebas necesarias para su regularizacin ante la institucin SENAGUAS. A travs de un bay - pass conducimos un caudal de 0.75 lt/s a un tanque de captacin tipo cajn de 16m3 de donde partir la lnea de impulsin al tanque de reserva.

4.2. ConduccinPara la conduccin del sistema se utilizara una bomba sumergible Pedrollo modelo 4SR6/17 de 2HP de potencia, dicha bomba impulsara un caudal de 1.03 lt/s, a una distancia de 1473.23 m y a una altura de 80m. La lnea de impulsin entre el tanque de captacin y el tanque de distribucin la tubera enterrada a una profundidad de 1m, ser plstica de PVC con un dimetro de 2y con 1MPA de resistencia. Para la colocacin de la lnea de impulsin debemos realizar la excavacin en una calle adoquinada teniendo una longitud de 36m posteriormente la excavacin se deber realizar en la Av. Antonio Jos de Sucre la cual se encuentra asfaltada y se encuentra ubicada una lnea de alcantarillado, con una longitud de 30m una vez atravesada la avenida antes mencionada la lnea de impulsin pasara por la vereda de en frente de la UNACH teniendo una longitud de 475 m esta excavacin en su mayora es en tierra hasta llegar al barrio San Antonio de las Abras debiendo realizar la excavacin en adoqun de

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una longitud de 300 m, a continuacin tenemos un paso a desnivel de 10 metros de longitud para atravesar hacia la mina San Antonio q no se encuentra en funcionamiento actualmente debiendo tener una longitud de 474 m hasta llegar a la Montaa San Antonio en donde se colocara el tanque de reserva con una capacidad de 27 m3 de donde partir la lnea de distribucin.

4.3. DistribucinLa lnea de distribucin partir del tanque de reserva de 27 m3 la cual se descarga por gravedad al barrio San Antonio debiendo atravesar por la mina San Antonio una de una longitud de 474 m para esta lnea se utilizara una tubera de PVD de dimetro de 2 y 1 Mpa de resistencia. La distribucin a este barrio de realizara con un circuito cerrado en forma de malla utilizando una tubera de PVD de dimetro de 2 y 1 Mpa de resistencia teniendo que mencionar adems que por clculos realizados tambin se utilizara tuberas de menor dimetro con el objetivo de disminuir la presiones y aumentar las velocidades.

5. DISEO DEL SISTEMA5.1. CAPTACINPara la provisin de agua se realizar una captacin de aguas subterrneas pues son una importante fuente de abastecimiento de agua y tienen muchas ventajas ya que el agua no requiere un tratamiento complicado de potabilizacin y la calidad de la misma es de alta calidad, en este caso se realizar desde el pozo ubicado dentro de los predios de la UNACH. 5.1.1. CAUDAL DE DISEO Las frmulas fueron extradas del Cdigo Ecuatoriano para el diseo para la construccin de obras sanitarias CO 10.07-601 en la norma de captacin y conduccin para proyectos de abastecimiento de agua potable en el captulo 4 dotaciones y coeficientes de variacin mencionan: Q Diseo para distribucin= QMD + Incendio Caudal medio total Qmt= Dotacin *Habitantes Futuros Nmero habitantes 324 habitantes Dotacin= 200 lt/hab.da

QMD= 0,75 lt/s* 1,4= 1,05 lt/s QMH= 0,75 lt/s* 2= 1,5 lt/s Qdiseo= 1,05 lt/s

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5.2. LINEA DE IMPULSINQmedio= 0.75 lt/s Q adjudicado= 2.5 lt/s Q real de salida= 2.5 0.75 = 1.75 lt/s

5.2.1. CALCULO DEL TDH TUBERIA DE PVC DE 2, 1 Mpa Prdidas por accesorios

ACCESORIOS 1 Salida 246 Uniones 2 Universales 1 vlvula check 1 Tee 1 Vlvulas de compuerta 7 Codos 1 Entrada

Perdidas por tuberas hl= 10,674 [Q1,852/ (C1,852 D4,871)] L L= 1473.23 m Q = 0.00075 m3/s C=140 D= 0.0462 m hl = 8.70 m TDH = Altura geogrfica + hk +hl TDH=80 m+ 0.56 m + 8.70 m TDH = 90 m

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5.2.2. SOBREPRESION DE LA TUBERIA

PNT= 80 mca Frmula de ALLIEVI

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5.2.3. LINEA DE IMPULSION, MODELADO CON EL PROGRAMA HYDROFLOW (Hidroflow es un programa del 04 Abril del 2005)

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DESCRIPCION DEL GRAFICO DE HYDROFLOW Para la lnea de conduccin hacia el tanque que distribuir al barrio San Antonio de las Abras utilizamos el software llamado Hydroflo versin 2.00, Academic versin. Este sistema parte desde un tanque de carga (reservorio-abierto) indicando su cota de entrada y salida, en el cual se coloc una bomba sumergida ya escogida anteriormente, para eso el programa nos pide solamente el TDH; posteriormente partimos con la implementacin de tubera de PVC 2 de 1 Mpa, completamente en todo el recorrido. Debido a la diferencia de cotas en todo el trayecto de la lnea de conduccin se coloca nudos, determinando la cota de ese punto; adems colocamos 5 codos de 90, y 2 codos de 45 de 2, los cuales nos sirven para poder ascender la montaa donde ira el tanque de descarga o reserva (reservorioabierto); tambin colocamos una vlvula de control de flujo de 2, para que nos ayude a controlar el caudal que llega al tanque desde el cual se distribuir al barrio San Antonio de las Abras.

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Con el TDH y el Caudal se encuentra la bomba:

5.3. BOMBADe acuerdo con el catalogo de PEDROLLO del 2010 se escogi la siguiente bomba: BOMBA SUMERGIBLE PEDROLLO 4SR6/17 POTENCIA = 2 HP NPSH= No existe para bombas sumergibles. Dimetro de succin= 2 Altura manomtrica de 170 m 5.3.1. PUNTO DE OPERACIN PTIMO DEL SISTEMA DATOS TDH = Altura geogrfica + hk +hl

Q 0,25 0,5 0,75 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4

V 0,14913052 0,29826105 0,44739157 0,59652209 0,89478314 1,19304419 1,49130524 1,78956628 2,08782733 2,38608838

hf 1,13627241 4,10194672 8,69182607 14,8080396 31,3775174 53,4570661 80,8132297 113,272929 150,699422 192,980164

hk 0,06181788 0,24727152 0,55636093 0,98908609 2,22544371 3,95634438 6,18178809 8,90177485 12,1163047 15,8253775

Tabla realizada en Excel por los integrantes del grupo.SISTEMA Q TDH 0,25 81,1980903 0,5 84,3492182 0,75 89,248187 1 95,7971257 1,5 113,602961 2 137,41341 2,5 166,995018 3 202,174704 3,5 242,815726 4 288,805542

Tabla realizada en Excel por los integrantes del grupo.

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SISTEMA TDH350 300 250 TDH 200 150 100 50 0 0 1 2 Caudal 3 4 5 SISTEMA TDH

TDH real= 98 mca Q real = 1.03 lt/s

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5.3.2. DIAGRAMA DE OPERACIN DE LA BOMBA

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5.4. DIMENSIONAMIENTO DEL TANQUE DE RESERVAVolumen diario = 65 m3 Tanque de captacin debe ser el 25 % del volumen diario Tanque de captacin = 65 / 4 = 16 Dimensiones: 2,5 *2,5*2,5 Tanque de reserva = 27 m3 Dimensiones: 3 * 3 * 3 5.4.1. VERIFICAR EL SISTEMA PARA QMD y QMH QMD = 1.4 * 1.03 = 1.44 lt/s QMH = 2 * 1.03 = 2.06 lt

5.5. RED DE DISTRIBUCINLas frmulas fueron extradas del Cdigo Ecuatoriano para el diseo para la construccin de obras sanitarias en el tem 4.2.3. (Caudal de diseo y presiones)

5.5.1. CLCULOS PARA EL SISTEMA DE DISTRIBUCIN Q Diseo para distribucin= QMD + Incendio Caudal medio total Qmt= Dotacin *Habitantes Futuros Nmero habitantes 324 habitantes Dotacin= 200 lt/hab.da

QMD= 0,75 lt/s* 1,4= 1,05 lt/s QMH= 0,75 lt/s* 2= 1,5 lt/s Qdiseo= 1,05 lt/s

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5.5.2. CLCULO DEL CAUDAL EN CADA NUDO NUDO 1 Q 1= 0 lt/s NUDO 2 Q 2= 0 lt/s NUDO 3

NUDO 4

NUDO 5

NUDO 6

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Hewlett-Packard 29

5.5.3. SISTEMA DE DISTRIBUCION MODULADO EN EL PROGRAMA EPANET

AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO

CUARTO B

DESCRIPCION DEL GRAFICO DE LA RED DE DISTRIBUCION Para el diseo del sistema de distribucin del barrio San Antonio de las Abras utilizamos el software llamado EPANET versin 2.0 en espaol. Este sistema parte desde un tanque reservorio, posteriormente partimos con la implementacin de tubera de PVC 2 de 1 Mpa debido a que se ajusta a los requerimientos en busca de economa y buen funcionamiento. Debido a la diferencia de cotas desde el tanque reservorio y la cota del barrio nos vimos obligados a colocar un tanque rompe presiones a travs de una tubera de PVC 2 de 1 Mpa colocando una vlvula de control de 2. A continuacin empezamos la distribucin con tubera de 1 debido a que debamos mejorar las presiones en los tramos de tubera 1, 2, 3 debido a que inicialmente el diseo lo realizamos con tubera de 2 y las presiones obtenidas no cumplan con las especificaciones, una vez realizado este cambio en el sistema tuvimos problemas en los tramos 4, 5, 6 vindonos en la obligacin de disminuir los dimetros para mejorar las presiones y las velocidades en las tuberas antes mencionadas para de esta forma obtener presiones y velocidades permisibles segn las normas que rigen el diseo sistemas de agua potable.


CUARTO B

5.5.4. RESULTADOS DEL PROGRAMA EPANET


CUARTO B

ANEXO 1DIAGNOSTICO COMUNITARIO PARTICIPATIVOO DEMANDA le/s OFERTADATOS GENERALES 1. PROVINCIA : CHIMBORAZO 2. CANTON: RIOBAMBA 3. PARROQUIA: Velasco 4. VIAS DE ACCESO: Va Riobamba a Guano 5. REFERENCIAS: diagonal a la Universidad Nacional de Chimborazo 6. MEDIOS DE TRANSPORTE: Terrestre 7. UBICACIN GEOGRAFICA: DATOS DE LA POBLACION Y VIVIENDA No de habitantes (Poblacin total): 95 personas No de viviendas: 25 unidades Promedio de habitantes por Vivienda: 4 personas Raza predominante en el barrio: (%) Mestiza: 92% Indgena: 8%

Idioma: Espaol ACTIVIDADES ECONOMICAS SERVICIOS % Empleados pblico y privados Microempresas Comercio 80 10 10

SERVICIOS COMUNITARIOS SERVICIOS % Agua potable Alcantarillado: Recoleccin de basura Vas de comunicacin Energa elctrica 98 72 100 100 100


CUARTO B

CENTROS DE SALUD SERVICIOS Centros y Sub centros de salud Hospitales Pblicos Clnicas privadas % 19 38 43

ENFERMEDADES TIPOS Aparentemente sanos Respiratorias Digestivas

% 65 25 10

ANEXO 2NORMAS PARA LA CAPTACION DE AGUA POTABLESegn el cdigo ecuatoriano para el diseo para la construccin de obras sanitarias en la norma de captacin y conduccin para proyectos de abastecimiento de agua potable en el captulo 4 dotaciones y coeficientes de variacin mencionan: 4.1.4 DOTACION Y COEFICIENTES DE VARIACION La produccin de agua para satisfacer las necesidades de la poblacin y otros requerimientos, se fijara en base a estudios de las condiciones particulares de cada poblacin, considerando: Las condiciones climticas del sitio Las dotaciones fijadas para los distintos sectores de la ciudad, considerando las necesidades de los distintos servicios pblicos Las necesidades de agua potable para la industria Los volmenes para la proteccin contra incendios Las dotaciones para lavado de mercados, camales, plazas, calles, piletas, etc. Otras necesidades, incluyendo a aquellas destinadas a la limpieza de sistemas de alcantarillado, etc.

Conforme menciona el cdigo en la tabla de dotaciones recomendadas para una poblacin mayor de 5000 habitantes en clima frio de recomienda tener una dotacin de por lo menos 200 lt/hab. Da.


CUARTO B

4.1.5 Variaciones de Consumo 4.1.5.1 El consumo medio anual diario (en m3/s), se debe calcular por la frmula: Qmed = q N/(1 000 x 86 400) q = dotacin tomada de la tabla V.3 en l/hab/da N = nmero de habitantes. El requerimiento mximo correspondiente al mayor consumo diario, se debe calcular por la frmula: Qmax.da = Kmax.da x Qmed El coeficiente de variacin del consumo mximo diario debe establecerse en base a estudios en sistemas existentes, y aplicar por analoga al proyecto en estudio. En caso contrario se recomienda utilizar los siguientes valores: Kmax.da = 1,3 - 1,5 El coeficiente de variacin del consumo mximo horario debe establecerse en base a estudios en sistemas existentes, y aplicar por analoga al proyecto en estudio. En caso contrario se recomienda utilizar los siguientes valores: Kmax.hor = (2 a 2,3) Qmed 4.1.5.2 Las dotaciones de agua para procesos industriales y agroindustriales debe establecerse en base a suficientes datos tecnolgicos. 4.1.5.3 Las dotaciones de agua contra incendios, as como el nmero de incendios simultneos debe adoptarse segn las indicaciones de la tabla V.4: TABLA V.4 Dotacin de agua contra incendios 4.1.6 Caudales de diseo 4.1.6.1 Para el diseo de las diferentes partes de un sistema de abastecimiento de agua potable, se usarn los caudales que constan en la tabla V.5 TABLA V.5 Caudales de diseo para los elementos de un sistema de agua potable 4.1.7 Volmenes de almacenamiento 4.1.7.1 Volumen de regulacin. En caso de haber datos sobre las variaciones horarias del consumo el proyectista deber determinar el volumen necesario para la regulacin a base del respectivo anlisis. En caso contrario, se pueden usar los siguientes valores:


CUARTO B

a) Para poblaciones menores a 5 000 habitantes, se tomar para el volumen de regulacin el 30% del volumen consumido en un da, considerando la demanda media diaria al final del perodo de diseo. b) Para poblaciones mayores de 5 000 habitantes, se tomar para el volumen de regulacin el 25% del volumen consumido en un da, considerando la demanda media diaria al final del perodo de diseo. 4.1.7.2 Volumen de proteccin contra incendios. Se utilizarn los siguientes valores: a) Para poblaciones de hasta 3 000 habitantes futuros en la costa y 5 000 en la sierra, no se considera almacenamiento para incendios. b) Para poblaciones de hasta 20 000 habitantes futuros se aplicar la frmula Vi = 50 p, en m3. c) Para poblaciones de ms de 20 000 habitantes futuros se aplicar la frmula Vi = 100 p, en m3. En estas frmulas: p = poblacin en miles de habitantes Vi= volumen para proteccin contra incendios, en m3 4.1.7.3 Volumen de emergencia. Para poblaciones mayores de 5000 habitantes, se tomar el 25% del volumen de regulacin como volumen para cubrir situaciones de emergencia. Para comunidades con menos de 5 000 habitantes no se calcular ningn volumen para emergencias. 4.1.7.4 Volumen en la planta de tratamiento. El volumen de agua para atender las necesidades propias de la planta de tratamiento debe calcularse considerando el nmero de filtros que se lavan simultneamente. As mismo, se debe determinar, los volmenes necesarios para contacto del cloro con el agua, considerando los tiempos necesarios para estas operaciones y para consumo interno en la planta. 4.1.7.5 Volumen total. El volumen total de almacenamiento se obtendr al sumar los volmenes de regulacin, emergencia, el volumen para incendios y el volumen de la planta de tratamiento.

ANEXO 3RESULTADOS DEL ANALISIS DE LA CALIDAD DEL AGUA

ANALISIS QUIMICO DEL AGUANOMBRE: grupo 02 FECHA DE RECEPCIN: 26 10 10 de la UNACH NMERO DE MUESTRAS: 2 IDENTIFICACIN: M 02 Pozo de la UNACH INFORME N: Muestra 02 (Pozo de la UNACH) DIRECCIN: Laboratorio de Servicios Ambientales FECHA DE INFORME: 18 11 10


CUARTO B

RESULTADO DE ANLISISM 02 Pozo ubicado dentro de los predios de la Universidad Nacional de Chimborazo FECHA DE ANLISIS 15/11/2010 15/11/2010 15/11/2010 15/11/2010 15/11/2010 15/11/2010 15/11/2010 15/11/2010 15/11/2010 15/11/2010 15/11/2010 15/11/2010

PARMETROS Demanda Bioqumica de Oxgeno Nitrato N Turbiedad Slidos en suspensin Nitritos Demanda qumica de Oxgeno Slidos totales pH color PO 3- 4 C.E

UNIDADES RESULTADO mg/L NO3 - mg/L NTU mg/L mg/L mg/L g 7,8 0,02 2,05 0,1 0,060 0 p1=79,70269 p2=79,0355 8,25 14 5 991

ms/cm

MTODOS UTILIZADOS: mtodos normalizados para el anlisis de aguas potables y residuales APHA, AWWA, WPCF, STANDARD METHODS 21 EDICIN y mtodos HACH adaptados del STANDARD METHODS 21 EDICIN.

ANEXO 4Caracteristicas de la bomba

ANEXO 5Modelo del documento de la adjudicacin de SENAGUAS

ANEXO 6Reporte de Hydroflow


CUARTO B

BIBLIOGRAFIA NICOLA, Gerardo, PEQUENOS SITEMAS DE AGUA POTABLE, CUARTA EDICION CODIGO ECUATORIANO Egusquiza Estevez, E. CURSO SOBRE DISENO DE BOMBAS E INSTALACIONES DE BOMBEO Manual de HIDRAULICA J. M. Azevedo Netto- Guillermo Agua potable para poblaciones rurales. Sistema de abastecimiento por gravedad Roger Agero Pittman- Asociacin de Servicios Rurales (SER) 1997.


CUARTO B

abastecimiento arreglado

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