curso acueductos u.f.p.s ocaña
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NAPOLEON GUTIERREZ DE PIÑERES SING. CIVIL- ESP. ING. AMBIENTAL
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ACUEDUCTOS
EL AGUA SOSTIENE LA VIDA HUMANA Y NO PUEDE IMAGINARSE EL PROGRESO DEL HOMBRE SIN ELLA. PERO LA ESCASEZ Y EL DESPILFARRO ACECHAN AL MUNDO Y LOS RICOS EN AGUA PODRIAN APROVECHARSE EN EL FUTURO, COMO HOY LOS RICOS EN PETRÓLEO.
GENERALIDADES
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ACUEDUCTOS
Métodos de cálculo permitidos según el Nivel de Complejidad del Sistema
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FACTORES QUE AFECTAN EL CONSUMO
El consumo de agua en una localidad es función de:
• Tipo de comunidad (uso del suelo).• Factores económico-sociales (estratificación).• Factores metereológicos (temperatura y
precipitaciones).• Tamaño de la comunidad (crecimiento
poblacional- desarrollo económico).• Calidad, cantidad y control.
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El total de agua existente en la tierra compone lo que se conoce como hidrosfera, que es líquida, cubre la mayor parte de la superficie de la Tierra (el 70,8%) y comprende a los océanos y mares (que suponen el 94% del agua de la Tierra), las aguas subterráneas (el 4%), los glaciares (el 1,7%), los lagos, ríos y vapor de agua (el 0,3%).
Hay en la tierra otras tres esferas: la atmósfera, la biosfera y la litosfera. Las cuatro se compenetran y se hallan en estrecha y constante interacción.
Los mares, u océano mundial, como a veces se los denomina, cubren 365 millones de kilómetros cuadrados.
Con una profundidad promedio de 3800 m, el océano del mundo posee un volumen total de un poco mas de 1370 millones de Km3.
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El volumen del agua superficial (lagos y ríos) es muy pequeño comparado con el de los mares. Las aguas interiores representan menos del 3% de la superficie terrestre. El volumen total de las aguas lacustres alcanza a 230.000 Km3, y el de las fluviales a sólo 1200 Km3.
Los glaciares cubren mas de 16 millones de Km2, casi el 11% de la superficie terrestre, y según datos, contiene alrededor de 24 millones de Km3 de agua.
Hasta hace poco, se calculaba el volumen conjunto de todos los glaciares del mundo entre 28 y 29 millones de Km3. Las últimas investigaciones disminuyeron estas cifras en 4000 y 5000 km3. Esta sensible enmienda se realizó luego del descubrimiento de las cadenas de montañas que se hallan enterradas debajo del casquete polar antártico.
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La cantidad de aguas subterráneas es más difícil de determinar. Según VINOGRÁDOV, el manto terrestre contiene un 0,5% de agua, lo cual significaría que el volumen total oscila entre 13000 y 15000 millones de Km3 por lo menos, o sea, alrededor de 10 a 12 veces más que el agua de los mares.
Si se derritiera todo el hielo de la tierra, el nivel de los mares se elevaría 64 m, y su superficie aumentaría en 1.500.000 Km2, con lo cual se reduciría la superficie de la tierra en el uno por ciento.
El volumen de todas las aguas superficiales de la tierra, incluyendo los glaciares, es de unos 25 millones de Km3, o sea, 55 veces menos que el del océano mundial.
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BALANCE HIDRICO
El agua cubre el 70,8 por ciento de la superficie del planeta tierra.
De este valor el 94 por ciento corresponde a los Océanos y Mares.
Gracias a la existencia de la ley de la gravedad desde hace millones de años la cantidad de agua existente en la tierra ha permanecido constante.
Composicion de la Hidrósfera
Oceanos : 94%Corrientes subterranes : 4.12%Lagos : 1,65%Vapor atmosférico : 0,001%Rios : 0,0001%Glaciares: 0.27%Humedad del suelo:0,005%a
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BALANCE HIDRICO
El balance de disponibilidad de agua para consumo humano como se puede apreciar es bastante crítico.
Se ha establecido que entre 1950 y 1980 el consumo mundial pasó de 1000 Kmt3 a 3000 Kmt3. En solo treinta años la humanidad triplicó su consumo. Por esta razón existen serias dudas sobre el futuro de la humanidad en varias regiones.
Porcentajes
Oceanos : 97%Nieve : 2%
Corrientes subterranes : 0.7%Lagos : 0,017%Evapotranspiracion : 0,001%
Rios : 0,0004%
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BALANCE HIDRICO
A manera de ejemplo sobre la disparidad en el uso del recurso tenemos que un norteamericano consume cuatro veces lo que un europeo y hasta setenta veces lo que gasta un africano.
La cantidad de agua disponible para el hombre disminuye cada día más a causa de la baja de caudales provocada por la deforestación en las cabeceras de los ríos.
Porcentajes
Oceanos : 97%Nieve : 2%
Corrientes subterranes : 0.7%Lagos : 0,017%Evapotranspiracion : 0,001%
Rios : 0,0004%
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USO DEL AGUA
1. EL HOMBRE
El agua es utilizada por el hombre para las actividades domésticas, lavado, preparación de alimentos, uso sanitario. Su consumo como ya vimos depende del agua disponible y del grado de desarrollo del país.
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USO DEL AGUA
2. LA INDUSTRIA
Los procesos industriales requieren cantidades importantes de agua como parte de sus procesos, y para actividades de refrigeración y recirculación. En el curso de estas acciones el agua se contamina.
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USO DEL AGUA
3. LA AGRICULTURA
Exige cada día mayores cantidades de agua para el desarrollo de los cultivos. En nuestra región se encuentra el distrito de riego de Abrego.
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ESTUDIOS DE POBLACION Y NECESIDADES TIPICAS
Es necesario conocer en cada caso y con la mayor precisión posible la población actual fija y flotante. También los consumos usuales de la comunidad bajo estudio a fin de proporcionar adecuadamente el proyecto de sistema completo de tratamiento.
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MARCO LEGALPROCEDIMIENTO PARA EL DESARROLLO
DE PROYECTOS
PASO 1 - Definición del Nivel de ComplejidadPASO 2 - Justificación del proyecto y definición del
alcancePASO 3 - Marco InstitucionalPASO 4 - Acciones LegalesPASO 5 – Aspectos ambientalesPASO 6 - Ubicación dentro de los planes de
ordenamiento territorial y desarrollo urbano
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PASO 7- Estudios previos
PASO 8 – Estudios socioeconómicos
PASO 9 - Diseño y requerimientos técnicos
PASO 10 – Selección de materiales y equipos
PASO 11 - Construcción e interventoría
PASO 12 - Puesta en marcha, operación y
mantenimiento
MARCO LEGALPROCEDIMIENTO PARA EL DESARROLLO
DE PROYECTOS
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NIVELES DE COMPLEJIDAD DEL SISTEMA
Nivel de Complejidad del Sistema
Bajo / Medio / Medio
Alto /AltoConcepción y
Diseño
Construcción
Operación y Mantenimiento
Según Requerimientos
Baja Exigencia Alta Exigencia
CONCEPTO BÁSICO
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NIVELES DE COMPLEJIDAD DEL SISTEMACRITERIOS DE CLASIFICACIÓN
Población CapacidadEconómica
Bajo Menor a 2500 Baja
Medio 2501 a 12500 Media
Medio Alto 12501 a 60000 MediaAlto 60001 en adelante Alta
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NIVELES DE COMPLEJIDAD DEL SISTEMA
•La población es en la zona urbana proyectada al período de diseño.
•Debe incluirse capacidad económica de la población flotante.
•En todo caso, debe cumplirse con el Decreto 475 de 1998 sobre calidad del agua
NOTAS PARA SU DETERMINACIÓN
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Puede determinarse por:
1- Estratificación de municipios del D.N.P
2- Salarios promedio del municipio
3- Ingreso personal promedio
NIVELES DE COMPLEJIDAD DEL SISTEMA
CAPACIDAD ECONÓMICA DE LOS USUARIOS
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EXCEPCIONES PERMITIDAS
Se permite un nivel superior cuando:
1- Se demuestre la necesidad de un proyecto de nivel de complejidad superior.
|2- Se justique sostenibilidad técnica y
económica para su desarrollo.
El cambio es autorizado por la C.R.A
NIVELES DE COMPLEJIDAD DEL SISTEMA
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ACUEDUCTOSMÉTODOS USUALES PARA PROYECCIÓN DE
POBLACIONES
1. MATEMÁTICOS
0
1
2
3
4
5
6
0 5 10
X
Y
0
1
2
3
4
5
6
0 5 10
X Y
2. COMPARATIVOS
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ExponencialExponencial
4322
1*
****
)(
)(**2
)1(*
1
1
223*1
312
23*2*1
xCxBxAyx
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PPP
PPPPPPk
CKP tABF
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)(*)()](*)[(
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)(
)(*)(*)(
2
2
22
LogísticoLogístico
1. MATEMÁTICOS
METODOS EXPONENCIALES
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1. MATEMÁTICOS
Aritméticos.Aritméticos.
Mínimos cuadrados
N
yy
N
xx
N
yxyx
r
N
xB
N
yA
N
xx
N
yxyx
B
TBAP
xBAY
F
2
2
2
2
2
2
2
2
*
**
*
**
*
*
METODOS DE LINEA RECTA
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2. COMPARATIVOS
Por relación con poblaciones similares.
Con relación a la dotación, la cual es el consumo que cada persona tiene para satisfacer sus necesidades básicas, se estudia por comparación con poblaciones similares, o más racionalmente tomando como base una meta de consumo. Recordar el caso de Bogotá, donde el racionamiento voluntario ha permitido controlar una situación de grave riesgo.