pmaa andes

Resumen Ejecutivo del Plan Maestro de

Acueducto y Alcantarillado urbano de Andes

ESTUDIOS Y DISEÑOS DEL PLAN MAESTRO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO URBANO DEL MUNICIPIO DE ANDES

REVISIÓN Y APROBACIÓN

Título documento: Resumen ejecutivo del Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado urbano del municipio de Andes – Antioquia

Código del documento: MANDES AA D IN 03 REJ.

A

P

R

O

B

A

C

I

Ó

N

NÚMERO DE REVISIÓN 0 1 2

Elaboración

Nombre Albeiro Giraldo . Aníbal Espinal R. Jorge Rodas G.

Firma

Fecha

Revisión

Nombre Aníbal Espinal R. Jorge Rodas G.

Firma

Fecha

Interventoría

Nombre Gualberto Fuentes V. Gualberto Fuentes V.

Firma

Fecha

Control Calidad

Nombre Aníbal Sepúlveda V. Aníbal Sepúlveda V.

Firma

Fecha



LISTA DE VOLÚMENES

VOLUMEN 1: INFORME GENERAL DE DISEÑO DEL PROYECTO

VOLUMEN 2: DOCUMENTOS ANEXOS DEL INFORME DE DISEÑO

VOLUMEN 3: RESUMEN EJECUTIVO DEL PROYECTO

VOLUMEN 4: EVALUACIÓN AMBIENTAL DEL PROYECTO

VOLUMEN 5: PLIEGOS DE CONDICIONES PARA LICITACIONES

VOLUMEN 6: INSTRUCCIONES DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DEL SISTEMA DE ACUEDUCTO Y REDES DE ALCANTARILLADO

VOLUMEN 7: INSTRUCCIONES DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO PRIMARIO DE LAS ARU.

VOLUMEN 8: FORMATOS BPIN Y FICHAS EBI

VOLUMEN 9: FICHAS DE REFERENCIACIÓN DE CÁMARAS DE INSPECCIÓN



TABLA DE CONTENIDO

Pág.

1. INFORMACIÓN GENERAL DEL MUNICIPIO DE ANDES ......................................... 1

1.1 LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA ................................................................................. 1

1.2 EXTENSIÓN, PISOS TÉRMICOS Y LÍMITES TERRITORIALES ................................ 1

1.3 VÍAS DE COMUNICACIÓN Y DE ACCESO A LA CABECERA MUNICIPAL .............. 1

1.4 POBLACIÓN Y PERÍMETRO URBANO ..................................................................... 1

1.5 DISPONIBILIDAD DE SERVICIOS PÚBLICOS A NIVEL URBANO ............................ 1

2. DIAGNÓSTICO DEL ACUEDUCTO Y EL ALCANTARILLADO URBANO ................ 4

2.1 DIAGNÓSTICO DEL SISTEMA DE ACUEDUCTO URBANO EXISTENTE................. 4

2.2. DIAGNÓSTICO DEL ALCANTARILLADO URBANO DE ANDES ............................... 7

3. ANTEPROYECTO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO URBANO.................... 9

3.1 CRITERIOS Y PARÁMETROS BÁSICOS PARA EL ANÁLISIS .................................. 9

3.1.1 Proyecciones de población urbana y demandas de agua potable ............................... 9

3.1.2 Indicadores básicos de los servicios de acueducto y alcantarillado .......................... 10

3.2 ANTEPROYECTO DE OPTIMIZACIÓN Y EXPANSIÓN DEL ACUEDUCTO ............ 11

3.2.1 Enfoques alternativos para el proyecto de manejo y tratamiento de aguas ............... 11

3.2.2 Anteproyecto de explotación y manejo de aguas crudas........................................... 12

3.2.3 Anteproyecto de optimización y expansión del sistema de Potabilización. ................ 16

3.2.4 Anteproyecto de optimización y expansión del sistema de almacenamiento ............. 16



3.2.5 Anteproyecto de optimización de las redes de distribución ....................................... 16

3.3 ANTEPROYECTO DE MANEJO DE LAS ARU Y LLUVIAS URBANAS .................... 18

3.4 ANTEPROYECTO DE TRATAMIENTO DE LAS ARU DE ANDES ........................... 19

4. DISEÑO DEL PROYECTO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO URBANO ..... 20

4.1. PROYECTO DE OPTIMIZACIÓN Y EXPANSIÓN DEL ACUEDUCTO URBANO ..... 20

4.1.1 El Proyecto de explotación y manejo de aguas crudas ............................................. 20

4.1.2 El Proyecto de Potabilización y almacenamiento de aguas ....................................... 20

4.1.3 El Proyecto de optimización de las redes de distribución .......................................... 24

4.2 PROYECTO DE MANEJO DE LAS AGUAS RESIDUALES Y LLUVIAS URBANAS . 29

4.2.1 Trazado y Características de los Colectores de aguas combinadas ......................... 29

4.2.2 Trazado y Características del interceptor de ARU..................................................... 29

4.2.3 Descripción de las reposiciones y nuevas redes de alcantarillado requeridas ........... 31

4.3 EL PROYECTO DE TRATAMIENTO DE LAS AGUAS RESIDUALES URBANAS .... 32

4.3.1 Descripción del sistema de tratamiento primario de las ARU de Andes .................... 32

4.3.2 Los sistemas de tratamiento de las ARU de los sectores aislados ............................ 35

4.4 RESUMEN DE INVERSIONES DEL PROYECTO DE ALCANTARILLADO .............. 35

5. PROGRAMA DE EJECUCIÓN E INVERSIONES DEL PROYECTO ........................ 37

5.1 RESUMEN DE INVERSIONES PARA LA CONSTRUCCIÓN DEL PROYECTO....... 37

5.2 PROGRAMACIÓN FÍSICO FINANCIERA DE LAS OBRAS DEL PROYECTO ......... 39



LISTA DE TABLAS

TABLA 2.1 RESUMEN DE CARACTERÍSTICAS, PROBLEMAS Y NECESIDADES BÁSICAS DE LOS COMPONENTES DEL ACUEDUCTO URBANO ................. 5

TABLA 2.2 BALANCE GENERAL DE LAS REDES DE ALCANTARILLADO URBANO ....... 8

TABLA 3.1 PROYECCIONES DE POBLACIÓN Y DEMANDAS MÁXIMAS DE AGUA POTABLE EN EL ACUEDUCTO URBANO DEL MUNICIPIO DE ANDES ......... 9

TABLA 3.2 INDICADORES ACTUALES Y PROYECTADOS DE LOS SISTEMAS DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO URBANO DE ANDES ........................... 10

TABLA 3.3 COMPARACIÓN DE COSTOS DE LAS ALTERNATIVAS DE OPTIMIZACIÓN Y EXPANSIÓN DEL ACUEDUCTO URBANO DE ANDES ... 14

TABLA 4.1 RESUMEN DE OBRAS E INVERSIONES DEL PROYECTO DE OPTIMIZACIÓN Y EXPANSIÓN DEL ACUEDUCTO URBANO DE ANDES ... 28

TABLA 4.2 RESUMEN DE OBRAS E INVERSIONES DEL PROYECTO DE SANEAMIENTO HÍDRICO URBANO DEL MUNICIPIO DE ANDES ................ 36

TABLA 5.1 RESUMEN DE OBRAS E INVERSIONES DEL PROYECTO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO URBANO DE ANDES ........................... 38

TABLA 5.2 PROGRAMACIÓN FÍSICO FINANCIERA DE LAS OBRAS DEL PROYECTO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO URBANO DE ANDES ..................... 40

LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1.1 LOCALIZACIÓN GENERAL DEL MUNICIPIO DE ANDES ................................ 2

FIGURA 1.2 PERÍMETRO URBANO Y TENDENCIAS DE EXPANSIÓN DE ANDES ........... 3

FIGURA 3.1 ENFOQUES ALTERNATIVOS PARA EL PROYECTO DE ACUEDUCTO ...... 13

FIGURA 3.2 PROYECTO DE EXPLOTACIÓN Y MANEJO DE AGUAS CRUDAS .............. 15

FIGURA 3.3 LA PLANTA DE POTABILIZACIÓN ADICIONAL DE 30 L/S ............................ 17

FIGURA 4.1 LA NUEVA BOCATOMA SOBRE LA QUEBRADA LA CHAPARRALA ............ 21

FIGURA 4.2 EL NUEVO DESARENADOR DEL ACUEDUCTO URBANO DE ANDES........ 22

FIGURA 4.3 LOS FLOCULADORES DE LA NUEVA PLANTA DE 30 L/S ........................... 23

FIGURA 4.4 LOS SEDIMENTADORES DE LA NUEVA PLANTA DE 30 L/S ....................... 25

FIGURA 4.5 LOS FILTROS RÁPIDOS DE LA NUEVA PLANTA DE 30 L/S ........................ 26

FIGURA 4.6 EL PROYECTO DE OPTIMIZACIÓN DE LAS REDES DE DISTRIBUCIÓN .... 27

FIGURA 4.7 EL PROYECTO DE MANEJO DE LAS ARU Y LLUVIAS DE ANDES ............. 30

FIGURA 4.8 EL SISTEMA DE TRATAMIENTO PRIMARIO DE LAS ARU DE ANDES........ 33



GLOSARIO DE TÉRMINOS BÁSICOS

PLAN MAESTRO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO: Plan de ordenamiento de los sistemas de acueducto y alcantarillado de una localidad para un horizonte de planeamiento dado.

SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA (ACUEDUCTO): Conjunto de obras, equipos y materiales usados para explotar, potabilizar y distribuir agua potable para consumo humano.

SISTEMA DE SANEAMIENTO HÍDRICO (ALCANTARILLADO): Conjunto de obras, equipos y materiales utilizados para el manejo y tratamiento de las aguas residuales y lluvias de una localidad.

CAUDAL DE DISEÑO: Caudal estimado para el horizonte de diseño de un sistema determinado.

DOTACIÓN : Cantidad de agua medida, o asignada como el consumo de un habitante en cierto tiempo, expresada generalmente en litros por habitante por día.

AGUA CRUDA: Agua superficial o subterránea en estado natural, que no ha sido sometida a ningún proceso de tratamiento previo a su utilización.

AGUA POTABLE: Agua que por reunir los requisitos organolépticos, físicos, químicos y microbiológicos es APTA PARA EL CONSUMO HUMANO, según las normas de calidad vigentes.

AFLUENTE: Flujo de agua que entra a un sistema. EFLUENTE : Agua que sale de un sistema.

REDES DE DISTRIBUCIÓN: Conjunto de tuberías, accesorios y estructuras, que conducen el agua desde el tanque de almacenamiento o planta de tratamiento, hasta los puntos de consumo.

MACROMEDICIÓN: Sistema de medida del volumen de agua potable consumida en una localidad o en un sector de la misma, que permite hacer el balance de pérdidas de un acueducto.

MICROMEDICIÓN: Sistema de medida del volumen de agua potable consumida por cada uno de los usuarios de un acueducto, que permite hacer el balance de pérdidas y facturar por consumo.

REDES DE ALCANTARILLADO: Conjunto de tuberías y obras para la recolección, conducción y disposición final de las aguas residuales o lluvias de una localidad. Existen tres tipos:

ALCANTARILLADOS SANITARIOS: Transporte único de aguas residuales

ALCANTARILLADOS PLUVIALES: Transporte único de aguas lluvias (escorrentías)

ALCANTARILLADOS COMBINADOS: Combinación de las dos anteriores.

RED PRINCIPAL O MATRIZ: Conducto cerrado sin conexiones domiciliares directas, que entrega o recibe los caudales de los tramos secundarios, de un determinado sector.

ESCORRENTÍA: Agua que escurre superficialmente, después de saturado el suelo con una lluvia.

CÁMARA DE INSPECCIÓN (MANHOLE): Estructura de concreto cilíndrica y con tapa removible para permitir la ventilación, el acceso y el mantenimiento de las redes alcantarillado.

ALIVIADERO: Estructura diseñada en alcantarillados combinados, para separar los caudales que exceden la capacidad hidráulica del sistema y evacuarlas hacia un sistema de drenaje natural.



1

PLAN MAESTRO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO URBANO DE ANDES

RESUMEN EJECUTIVO DEL PROYECTO

1. INFORMACIÓN GENERAL DEL MUNICIPIO DE ANDES

1.1 LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA

El municipio de Andes pertenece a la subregión del Suroeste Antioqueño y se encuentra ubicado en la cuenca del río San Juan, bajo la jurisdicción de CORANTIOQUIA, en la denominada "Región Citará". Su cabecera, que constituye el objeto del presente estudio, se encuentra en los 6º 02’ 42’’ de latitud, al Norte de la línea ecuatorial y en los 75º 42’ 13” de longitud, al Oeste del Meridiano de Greenwich, como puede verse en la Figura 1.1.

1.2 EXTENSIÓN, PISOS TÉRMICOS Y LÍMITES TERRITORIALES

El territorio de Andes tiene una extensión de 444 Km2, de los cuales 189 Km2 pertenecen al clima templado, 222 Km2 al clima frío y 33 Km2 al páramo. La extensión de su cabecera que se encuentra a 1300 msnm, con una temperatura promedia de 22ºC, es de 138,6 ha. Andes limita por el Norte con los municipios de Betania, Hispania y Pueblo Rico, al Sur con Jardín y el Departamento de Risaralda, y al Occidente con el Departamento del Chocó.

1.3 VÍAS DE COMUNICACIÓN Y DE ACCESO A LA CABECERA MUNICIPAL

La cabecera de Andes, se comunica con todos los municipios limítrofes y cercanos, por carreteras en su mayoría pavimentadas, siendo la "Troncal del Café" la principal arteria vial de la región, que conecta a Andes con la Ciudad de Medellín, en un trayecto de 121 Km. También cuenta el municipio, con un denso entramado de vías veredales en buen estado.

1.4 POBLACIÓN Y PERÍMETRO URBANO

De acuerdo con los registros censales disponibles, en el año 2000 la población urbana de Andes ascendía a 17.601 habitantes, que equivalen al 41% de la población municipal. El perímetro urbano aprobado en el Plan Básico de Ordenamiento Territorial/2000, tiene una extensión de 138,8 ha, incluidas las zonas de expansión que se muestran en la Figura 1.2.

1.5 DISPONIBILIDAD DE SERVICIOS PÚBLICOS A NIVEL URBANO

El servicio de energía eléctrica en Andes, es atendido por EADE con una cobertura urbana casi total; los servicios de acueducto y alcantarillado son prestados por Ingeniería Total desde 1997; la telefonía está a cargo de EDATEL y el servicio de aseo urbano es atendido por el municipio. Tiene también Andes, un Matadero municipal y una Plaza de mercado bien dotados, siendo además Andes, el principal centro de servicios a nivel regional.



2

FIGURA 1.1 LOCALIZACIÓN GENERAL DEL MUNICIPIO DE ANDES



3

FIGURA 1.2 PERÍMETRO URBANO Y TENDENCIAS DE EXPANSIÓN DE ANDES



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2. DIAGNÓSTICO DEL ACUEDUCTO Y EL ALCANTARILLADO URBANO

2.1 DIAGNÓSTICO DEL SISTEMA DE ACUEDUCTO URBANO EXISTENTE

El acueducto urbano de Andes tiene más de 40 años, pero se ha optimizado y expandido gradualmente para mejorar la prestación del servicio y ampliar su cobertura. Cuenta este sistema, con los procesos básicos requeridos para atender en forma continua y eficiente las crecientes demandas de agua potable de la población Andina, aunque cada uno de sus componentes presenta algún tipo de problema o necesidad, los cuales se resumen en la Tabla 2.1 y ameritan las siguientes observaciones complementarias:

� Aunque la oferta hídrica de la quebrada La Chaparrala permite atender las crecientes demandas de la población Andina, sus aguas se contaminan con las aguas residuales de más de 500 viviendas y 250 beneficiaderos de café. Por ello, deben tratarse dichas aguas residuales antes de su vertimiento, o reubicarse la bocatoma en una cota más alta para captar aguas más limpias, porque salvo en épocas de cosecha, sus aguas pueden potabilizarse fácilmente, con la Planta de tratamiento convencional existente.

� El sistema de aprovechamiento de aguas crudas, que comprende captación, aducción, desarenador y conducción, puede optimizarse para seguir entregando hasta 93 l/s en la Planta de potabilización, pero su captación está en una cota muy baja y no permite alimentar por gravedad el tanque de 1.053 m3, construido para superar el actual déficit de almacenamiento y abastecer a los usuarios ubicados por encima de dicha Planta.

� La Planta de potabilización existente (construida en 1968 y reformada en los ochenta), requiere algunos ajustes y retoques de sus componentes, para que siga potabilizando hasta 60 l/s durante los próximos 30 años, pero su ubicación obligará a alimentar por bombeo el tanque de 1.053 m3 que permitirá superar el déficit actual y abastecer a los usuarios ubicados por encima de su cota de servicio, o debe reubicarse la bocatoma y construirse una Planta adicional para alimentar por gravedad dicho tanque y aumentar la capacidad instalada, para atender a los usuarios suburbanos hasta el Aeroparque.

� Aunque el 87% de los 19.218m de redes de distribución existentes, presentan buen estado y solo deben cambiarse las averiadas tuberías de HG, AC y acero (2.495m), la improvisada expansión de dichas redes (que tienen 95 válvulas y 21 hidrantes) hacia las nuevas zonas urbanizadas, ha generado altos desequilibrios de flujos y presiones que exigen realizar algunos ajustes, para conformar circuitos equilibrados y conectar las nuevas tuberías instaladas para atender las zonas altas y el sector del Aeroparque.

En síntesis, como todos los componentes del acueducto urbano pueden optimizarse para seguirlos usando durante los próximos 30 años, deberán evaluarse alternativas integrales que permitan ampliar la capacidad de potabilización, eliminar los bombeos y lograr que el acueducto funcione totalmente por gravedad con aguas de mejor calidad, aunque tenga que construirse un nuevo sistema de explotación, manejo y tratamiento de aguas crudas.



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TABLA 2.1 RESUMEN DE CARACTERÍSTICAS, PROBLEMAS Y NECESIDADES BÁSICAS DE LOS COMPONENTES DEL ACUEDUCTO URBANO DE ANDES



6

Continuación tabla 2.1



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2.2. DIAGNÓSTICO DEL ALCANTARILLADO URBANO DE ANDES

El alcantarillado urbano de Andes fue construido hace más de 30 años, aunque se expandió gradualmente hacia las nuevas zonas urbanizadas y en los años ochenta se cambiaron las tuberías averiadas, dando lugar a 26 sistemas que alcanzan una longitud total de 13.860m en tuberías de concreto y PVC de Ø6” hasta Ø48” en buen estado, pero el 55.4% del total no tienen suficiente capacidad para colectar y evacuar las aguas combinadas que les tributan en periodos lluviosos; además merece resaltarse lo siguiente (ver tabla 2.2):

� De los 13.860m de redes existentes (340m en PVC y el resto en concreto), 11.360m son tuberías pequeñas (de Ø6” hasta Ø12”), lo cual confirma que este alcantarillado fue diseñado para colectar solamente las aguas residuales urbanas (ARU) y explica porqué más del 55% de dichas redes, son insuficientes en épocas de lluvias intensas. Por ello, deberá aliviarse parte de su escorrentía tributaria, para poderlos seguir utilizando.

� De las 403 cámaras de inspección existentes, 74 no tienen cañuela o la tienen mala, 16 no tienen cono, dos tienen el cilindro averiado, ocho la tapa averiada y 79 no tienen anillo o lo tienen malo. De los 377 sumideros existentes, 14 requieren cambio de reja, cuatro no tienen reja y otros nueve tienen la caja averiada (deben reconstruirse).

� Todos los sistemas descargan directamente y sin ningún tratamiento previo, sus aguas tributarias sobre las quebradas urbanas y sobre el río San Juan, que es el receptor final de 858 Kg/día de carga orgánica (DBO5) y de 395 kg/día de Sólidos Suspendidos (SS), presentes en las ARU, aunque sus fracciones sedimentables indican, que con sistemas de sedimentación primaria, puede removerse hasta el 40% de su carga contaminante, como puede deducirse de los siguientes resultados de las caracterizaciones de ARU:

PARÁMETROS Y UNIDADES Monitoreo U de A Botadero Nº 8

Monitoreo SANEAR Botadero Nº 8

Monitoreo SANEAR Botadero Nº14

Caudal promedio aforado (l/s) 1,78 1,38 6,38

PH (Unidades de pH) 7,23 - 6,80

DQO total (mg / L) 484,00 350,00 381,00

DBO5 total (mg / L) 173,00 272,00

DBO5 sedimentable (mg / L) 24,00 110,00

Sólidos suspendidos totales (mg/l) 15,00 94,00 126,00

Sólidos sedimentables (mg / l) - 46,00 52,00

Puede concluirse entonces, que el impacto más notorio de las ARU de Andes, tiene que ver con la contaminación de las quebradas urbanas y especialmente del río San Juan, con el material grueso y flotante que contienen esta aguas servidas, el cual afecta la estética de dichas corrientes y aumenta los riesgos de morbilidad de origen hídrico.



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TABLA 2.2 BALANCE GENERAL DE LAS REDES DE ALCANTARILLADO URBANO



9

3. ANTEPROYECTO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO URBANO

3.1 CRITERIOS Y PARÁMETROS BÁSICOS PARA EL ANÁLISIS

3.1.1 Proyecciones de población urbana y demandas de agua potable

Considerando que para el 2003, debe haberse reducido el nivel de pérdidas del acueducto hasta el 25% exigido en el RAS/2000 y teniendo como base los resultados de la evaluación demográfica realizada, en la Tabla 3.1 se presentan las proyecciones de población urbana y sus demandas de agua potable, para el horizonte de diseño del Proyecto (30 años).

TABLA 3.1 PROYECCIONES DE POBLACIÓN Y DEMANDAS MÁXIMAS DE AGUA POTABLE EN EL ACUEDUCTO URBANO DEL MUNICIPIO DE ANDES

AÑO (Octubre)

POBLACIÓN PROYECTADA

(Habitantes)

DOTACIÓN BRUTA

(l/hab-día)

DEMANDA MÁXIMA

(CMD=l/s)

ALMACENAMIENTO REQUERIDO

(m³)

2001 17830 221 54,7 1403

2002 18060 200 50,2 1408

2003 18292 200 55 1413

2004 18526 200 54 1419

2006 18999 200 53 1431

2008 19480 200 54 1444

2010 19968 200 55 1459

2012 20464 200 57 1475

2015 21223 200 59 1501

2018 22001 200 61 1529

2021 22797 200 63 1560

2024 23614 200 66 1594

2027 24450 200 68 1630

2030 25309 200 70 1669



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3.1.2 Indicadores básicos de los servicios de acueducto y alcantarillado

Teniendo como base lo establecido en el RAS/2000 y los plazos requeridos para resolver los problemas y necesidades de los sistemas de acueducto y alcantarillado urbanos de Andes, en la Tabla 3.2 se presentan los indicadores básicos de dichos servicios públicos.

TABLA 3.2 INDICADORES ACTUALES Y PROYECTADOS DE LOS SISTEMAS DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO URBANO DEL MUNICIPIO DE ANDES

DESCRIPCIÓN DEL INDICADOR AÑO DE REFERENCIA AÑOS PROYECTADOS

(NOMBRE Y UNIDAD) 2.000 2.001 2.002 2.003 2.030

1. Población urbana total (hab.) 17.601 17.830 18.060 18.292 25.309

2. Población urbana con Acueducto (hab.) 17.100 17.337 17.574 17.815 25.056

3. Inmuebles urbanos (Nº) 5.672 5.746 5.820 5.895 8.156

4. Inmuebles residenciales (Nº) 4.684 4.745 4.806 4.868 6.735

5. Usuarios del acueducto urbano (Nº) 5.251 5.325 5.428 5.718 7.911

8. Cobertura del Acueducto urbano (%). 92,6 92,7 93,3 97,0 97,0

9. Capacidad instalada (CMD=l/s) 60,0 60,0 60,0 70,0 70,0

10. Capacidad utilizada (CMD= l/s) 57,8* 54,7 50,2 50,8 70,3

13. Dotación Bruta (l/hab-día) 227 221 200 200 200

14. Dotación Neta (l/hab-día) 153 150 150 150 150

15. Pérdidas del acueducto urbano (%) 32,6% 32% 25% 25% 25%

16. Micromedidores instalados (Nº) 4740 4.827 5.122 5.601 7.830

17. Cobertura de micromedición (%) 83,6 84,0 88,0 95,0 96,0

18. Medidores en buen estado (Nº) 4.422 4.629 5.030 5.545 7.752

19. Micromedición efectiva (%) 93,3 95,9 98,2 99,0 99,0

20 Usuarios del alcantarillado urbano (Nº) 4.293 4.353 4.438 5.468 7.667

22. Cobertura del alcantarillado (%) 75,7 75,8 76,3 92,7 94,0



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3.2 ANTEPROYECTO DE OPTIMIZACIÓN Y EXPANSIÓN DEL ACUEDUCTO

3.2.1 Enfoques alternativos para el proyecto de manejo y tratamiento de aguas

Analizados los problemas y necesidades del acueducto urbano de Andes, se pudo concluir que cada uno de sus componentes, requiere algunos arreglos y/o ajustes, para optimizar el sistema integral y ampliar su capacidad, con el fin de garantizar un servicio continuo, eficiente y de cobertura plena, en todo el horizonte del Proyecto que, según el RAS/2000 debe ser de 30 años. Para ello, deben tenerse en cuenta las siguientes consideraciones:

� Aunque la oferta hídrica de la quebrada La Chaparrala, permite atender las crecientes demandas de la población Andina, su cuenca está muy intervenida con beneficiaderos de café que contaminan sus aguas y exigen controlar dichos vertimientos y explotarla más arriba para poder además, alimentar por gravedad el tanque de almacenamiento de 1.053 m3, que permitirá superar el déficit actual, atender la población asentada por encima de la cota de la Planta actual y eliminar los sistemas de bombeo existentes.

� Pero si se decide explotar la fuente en una cota más alta, deberá construirse una Planta de potabilización adicional, que permita atender los usuarios de las zonas altas y las demandas de una vasta zona suburbana con la tubería extendida hasta el sector del Aeroparque, que según estimativos de Planeación municipal, pueden llegar como máximo al 30% de las demandas proyectadas de la población urbana (70 l/s); o sea que la capacidad máxima requerida para el Proyecto de acueducto es de 90 l/s.

� Además, según el RAS/2000, el tanque de 1.053 m3 puede cubrir los picos de demanda de una población equivalente a tres veces su capacidad, o sea 36 l/s. Por lo tanto, la capacidad máxima de de la Planta adicional debe ser de 36 l/s, aunque con una capacidad de 30 l/s se puede llenar dicho tanque en la noche y por ello, se reconfirma que el caudal máximo de diseño para el proyecto de acueducto urbano será de 90 l/s.

� Como alternativa, deberá evaluarse la conveniencia de optimizar y expandir la Planta de potabilización actual, para atender toda la población urbana y la suburbana hasta el Aeroparque, como también para alimentar por bombeo el nuevo tanque, que permitirá atender por gravedad a los usuarios de las cotas altas y eliminar los demás bombeos, para reducir la vulnerabilidad del sistema y los altos costos de consumo de energía.

� De todas maneras, deberán cambiarse las viejas tuberías de AC y HG e instalarse las válvulas reguladoras requeridas para equilibrar las presiones de servicio y habilitarse las tuberías nuevas que aún no se están usando, previa ampliación de la capacidad del acueducto. Finalmente, deben legalizarse los usuarios fraudulentos, para reducir las pérdidas del acueducto, hasta el límite máximo del 25%, establecido en el RAS/2000.

Teniendo en cuenta entonces, la apremiante necesidad de alimentar con agua potable el tanque de 1.053 m3 que permitirá superar el actual déficit de almacenamiento y atender por gravedad a todos los usuarios ubicados por encima de la Planta actual, para eliminar los bombeos existentes, y habiendo definido la capacidad de la Planta adicional requerida (o de la expansión de la Planta existente), se analizarán las siguientes alternativas para la optimización y expansión del acueducto urbano del municipio de Andes:



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� Alternativa 1: Sistema nuevo para 90 l/s, con bocatoma en la cuenca alta. Consiste en construir una bocatoma y un desarenador en la cuenca alta, así como la conducción de 8.346m hasta la nueva Planta de 30 l/s que alimentará el tanque de 1.053 m3, para seguir con los 60 l/s restantes hasta la Planta existente que, al igual que las redes de distribución, deberá optimizarse para seguir atendiendo por gravedad, la población urbana y periurbana ubicada por debajo de su cota de servicio. (ver Figura 3.1).

� Escenario 2: Sistema nuevo para 90 l/s, con bocatoma en la cuenca media. Este enfoque es similar, pero con la bocatoma y el desarenador en la cuenca media; de allí saldrá la conducción de 5.010m hasta el lote del tanque de 1.053 m3, donde entregará 30 l/s a la nueva Planta, para seguir con los 60 l/s restantes hacia la Planta existente.

� Escenario 3: Adecuación y expansión del acueducto existente para Q = 90 l/s. Esta alternativa consiste en optimizar y expandir los componentes del acueducto actual, dando prioridad inmediata a la construcción del bombeo hasta el tanque de 1.053 m3, así como a la optimización de la Planta existente, que después deberá expandirse para aumentar su capacidad hasta los 90 l/s requeridos en el horizonte del Proyecto.

Aunque la Alternativa 1, permite captar aguas más limpias en la cuenca alta, sus mayores costos de inversión hacen más viable la alternativa 2 (captación en la cuenca media), como se muestra en la Tabla 3.3, la cual revela que la alternativa 3 tiene un mayor costo anual equivalente que la alternativa 2, la cual permitirá contar con un sistema menos vulnerable, que funcionará por gravedad e incluso, podrá expandirse en el lote del nuevo tanque.

En consecuencia, se adoptará como estrategia integral para la optimización y expansión del acueducto urbano, la alternativa 2 (con bocatoma en la cuenca media), asumiendo el caudal de diseño en 90 l/s, para contar con 20 l/s de oferta adicional que permitan atender el área suburbana hasta el sector del Aeroparque. Las características y condiciones de funcionamiento de los componentes del sistema proyectado, se resumen a continuación:

3.2.2 Anteproyecto de explotación y manejo de aguas crudas

La nueva captación, ubicada en la cuenca media de La Chaparrala como se muestra en la Figura 3.2, será una presa en concreto ciclópeo dotada con vertederos de rebose y crecida, cuya rejilla de captación vertical, será diseñada para 135 l/s y cuya caja de derivación, permitirá orientar la tubería de aducción en PVC Ø12” (L = 110m), hacia el desarenador.

El nuevo desarenador será una estructura de concreto reforzado, que permitirá decantar partículas de Ø > 0,075mm, con una eficiencia del 87,5% y a una rata de 90 l/s, provisto de compuertas manuales de entrada, sistema de by-pass, tolva de fondo y sistema de purga de las arenas decantadas, además de trampa de grasas y flotantes en su salida.

La conducción que tendrá una longitud de 5.010m entre el Desarenador y la nueva Planta de 30 l/s, seguirá el trazado de la vía veredal, aunque en su trayecto final de 242m, cruzará una servidumbre para entrar al lote del nuevo tanque de 1053m3 y llegar a una caja de distribución, donde se bifurca para alimentar la nueva Planta de 30 l/s, siguiendo hacia el sur con los 60 l/s restantes, por una tubería de Ø6” (192m), hasta su empalme con la conducción existente en Ø8”, que llevará dichas aguas hasta la Planta existente.



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FIGURA 3.1 ENFOQUES ALTERNATIVOS PARA EL ANTEPROYECTO DE OPTIMIZACIÓN Y EXPANSIÓN DEL ACUEDUCTO URBANO DE ANDES



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TABLA 3.3 COMPARACIÓN DE COSTOS DE LAS ALTERNATIVAS DE OPTIMIZACIÓN Y EXPANSIÓN DEL ACUEDUCTO URBANO DE ANDES



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FIGURA 3.2 PROYECTO DE EXPLOTACIÓN Y MANEJO DE AGUAS CRUDAS



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3.2.3 Anteproyecto de optimización y expansión del sistema de Potabilización.

3.2.3.1 La nueva Planta convencional de Potabilización de 30 l/s

Las aguas crudas llegarán al canal de entrada de la Planta, donde se instalará la Canaleta Parshall de 6”, para el aforo de caudales y la mezcla rápida del alumbre, antes de entregar las aguas a los dos módulos gemelos de floculación hidráulica de flujo vertical de 15 l/s, provistos con 94 placas de AC y con sus sistemas de entrada, desagüe y salida hacia los dos sedimentadores gemelos de alta tasa, alimentados por el fondo de cada canal de aguas floculadas, con dos múltiples que distribuyen el flujo ascendente en cada unidad.

Cada sedimentador, tendrá un bastidor con 44 placas inclinadas, un sistema de purga de lodos y dos canaletas recolectoras de aguas claras, que verterán sobre el canal general de entrada a los cinco filtros rápidos autolavantes de tasa declinante, con lecho mixto de arena y antracita, por donde pasan las aguas para salir por el falso fondo hacia el canal general de aguas filtradas, donde se les aplicará el cloro gaseoso para potabilizarlas (ver Figura 3.3).

3.2.3.2 Anteproyecto de optimización de la Planta existente de 60 l/s

Para garantizar un óptimo funcionamiento de la Planta existente hasta con 60 l/s, deberá construirse una nueva cámara disipadora de energía, instalarse una canaleta Parshall de W = 6” y un sistema de By-pass hasta el canal de entrada de los filtros. Además, se deben ajustar las velocidades de giro de los floculadores mecánicos, para mejorar los gradientes de floculación e instalarse una lámina móvil en el vertedero de salida de cada sedimentador, (para equilibrar caudales) y una válvula de apertura rápida, para mejorar la purga de lodos.

Debe repararse el falso fondo del filtro Nº 1 y los sellos de las válvulas de aguas de lavado que presentan fugas, para finalmente aplicar un tratamiento superficial con aditivos a todas las estructuras de la Planta, que permita dejarlas como nuevas y en óptimas condiciones de funcionamiento para su capacidad nominal de 60 l/s, durante los próximos 30 años.

3.2.4 Anteproyecto de optimización y expansión del sistema de almacenamiento

Debe realizarse un tratamiento superficial de las paredes internas del tanque de 1.053 m3, resanando las cicatrices de tensores mal retirados, así como esmaltar la losa y los muros con impermeabilizantes, antes de realizar su ensayo de estanqueidad y los demás arreglos previos a su llenado y conexión, para seguir abasteciendo por gravedad las zonas altas del área urbana y los tanques de la Planta, con lo cual se podrán desmantelar los sistemas de bombeo existentes, previas las conexiones y ajustes necesarios en la red de distribución.

3.2.5 Anteproyecto de optimización de las redes de distribución

Para distribuir el agua potable por gravedad en forma continua y equilibrada, a todos los usuarios urbanos y suburbanos del acueducto, debe realizarse una reforma integral de las redes (previa la puesta en servicio del tanque de 1.053 m3), que consiste en conformar un sistema equilibrado con varios circuitos independientes, para lo cual deberán cambiarse las redes averiadas, realizarse algunas reformas y reconexiones, e instalarse válvulas de regulación de presiones y control de flujos, como se indicará en el capítulo siguiente.



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FIGURA 3.3 LA NUEVA PLANTA DE POTABILIZACIÓN DE 30 L/S PROYECTADA EN EL LOTE DEL NUEVO TANQUE DE 1.053 M3



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3.3 ANTEPROYECTO DE MANEJO DE LAS ARU Y LLUVIAS URBANAS

En el Diagnóstico del alcantarillado urbano de Andes, se pudo concluir que los 13.860m de redes existentes se encuentran en buen estado, pero 6.953m (55,4%) no tienen suficiente capacidad para recibir sus aguas tributarias en épocas lluviosas y por ello, además de la reparación de daños en las cámaras y sumideros existentes, deben construirse sistemas de alivio para descongestionar y seguir usando gran parte de dichas redes, cuyas ARU deben interceptarse y llevarse hasta los sitios elegidos para su tratamiento y disposición final.

En consecuencia, el Proyecto de saneamiento hídrico urbano de Andes, comprende tres grupos de obras: a) las obras de manejo de las ARU y ALLU, que incluyen el cambio de redes con insuficiencia crítica, los colectores de aguas combinadas y el interceptor de ARU con sus respectivos sistemas de alivio; b) las obras del sistema principal de tratamiento de las ARU; y c) las obras de manejo y tratamiento de las ARU de los sectores aislados. El enfoque de manejo de las ARU y ALLU de Andes, se regirá por las siguientes premisas:

� Considerando la escasez de recursos disponibles, se proyectarán redes combinadas para los colectores y los reemplazos de redes con insuficiencia crítica; las demás redes que deban construirse con recursos del Proyecto, se diseñarán para colectar las ARU y las lluvias internas de los inmuebles, pues la escorrentía de vías y techos exteriores, deberá en lo posible evacuarse superficialmente, hacia las quebradas más cercanas.

� Se buscará interceptar en superficie, toda la escorrentía que pueda evacuarse hacia las corrientes y vaguadas urbanas. También se tratarán de aliviar lo más pronto posible las aguas combinadas, para descongestionar las redes existentes y reducir los diámetros de las redes proyectadas. Aprovechando la favorable topografía urbana, se buscará conducir las aguas por gravedad para evitar el bombeo de ARU, crudas o tratadas.

� Se tratará de concentrar en un solo sitio todas las ARU, para proyectar un solo sistema de tratamiento y evitar sobrecostos operativos. Para las zonas de Cori, San Luis y San Francisco, que no pueden conectarse por gravedad al sistema principal, se buscarán soluciones independientes y no convencionales, de manejo y tratamiento de sus ARU.

� Los colectores e interceptores, que reemplazarán las redes existentes en su trazado, se proyectarán lo más cerca posible de las corrientes urbanas, para interceptar y aliviar las aguas combinadas que se vierten sobre dichas corrientes. Las aguas aliviadas se tratarán de descargar por encima de las cotas de creciente máxima de las corrientes receptoras, para evitar que los botaderos funcionen ahogados en épocas muy lluviosas.

� Las redes proyectadas seguirán en lo posible, el alineamiento de las redes existentes, para aprovecharlas al máximo y evitar cruces con otras redes. En donde se concentre escorrentía que congestione las vías, se usarán sumideros o cárcamos conectados a redes pluviales cortas, que permitan evacuarlas hacia las corrientes más cercanas.

Teniendo como base las premisas anteriores y los parámetros de diseño establecidos en el RAS/2000, se proyectará el sistema integral de manejo de las aguas residuales y lluvias urbanas de Andes, que compromete las siguientes obras principales:



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� Los Colectores de aguas combinadas. Para interceptar y aliviar estas aguas, que se vierten sobre el río San Juan y sus afluentes urbanos, se proyectarán tres colectores que además de reemplazar las redes existentes en su trazado, entreguen sus aguas al interceptor de ARU, para mitigar el impacto de dichos vertimientos, así:

� El Colector Central, que interceptará las aguas tributarias de la vía a Santa Rita y del sector de la Alcaldía, tiene 620m en tuberías de Ø8” a Ø32”, 9 cámaras, dos aliviaderos y un viaducto que cruza la cobertura de la entrada del Parque principal.

� El Colector Colegios, que arranca en la calle 50 y baja por la carrera 50 hasta la quebrada La Chaparrala, donde alivia sus aguas antes de cruzarla en viaducto, para llegar al Interceptor de ARU, tiene 83,4m en tuberías de Ø8” a Ø24” y 2 cámaras.

� El Colector San Pedro, que interceptará y aliviará casi todas las aguas tributarias del sector de San Pedro para entregarlas al interceptor de ARU, tendrá 834m en tuberías de Ø8” a Ø36”, 10 cámaras de inspección y cuatro sistemas de alivio.

� El Interceptor de ARU, que arranca al oeste de la Planta de potabilización, se extiende por la margen izquierda de la quebrada La Chaparrala, para interceptar y aliviar todas las descargas a su paso y las aguas tributarias de los tres Colectores anteriores, antes de entregar las ARU, a la PTAR proyectada detrás del Hospital. Este Interceptor tiene 2.021m en tuberías de Ø8” a Ø27”, además de 56 cámaras y cinco estructuras de alivio.

� Reposiciones y redes nuevas de alcantarillado. Para completar la estrategia de manejo de las ARU y ALLU, deberán remplazarse los tramos con insuficiencias críticas (q/Q>1,5), porque la insuficiencia de los demás, sólo será notoria con lluvias intensas. Las aguas tributarias de San Luis, San Francisco y Cori, que no pueden conectarse por gravedad al sistema principal, se colectarán, aliviarán y conducirán hasta las Plantas de tratamiento independiente de sus ARU, por otros colectores no incluidos anteriormente.

3.4 ANTEPROYECTO DE TRATAMIENTO DE LAS ARU DE ANDES

Para el tratamiento de las ARU, se evaluaron seis alternativas con capacidad para remover más del 80% de la carga orgánica y de los sólidos suspendidos presentes en dichas ARU (lodos activados, filtros percoladores y anaerobios, UASB y lagunas de oxidación), cuya comparación a nivel técnico, económico, financiero, institucional y ambiental, dio lugar a la selección del sistema UASB como alternativa más recomendable para depurar las ARU de Andes, aunque en lo inmediato no existen recursos suficientes para su construcción.

Considerando entonces las limitaciones financieras actuales, se deberá optar en la primera etapa del Proyecto, por un sistema de tratamiento primario que permitirá remover todos los desechos sólidos y hasta el 40% de la DBO5 y de los sólidos suspendidos (SS) presentes en las ARU de Andes, por sus bajos costos de construcción y facilidades de operación.

Y se recomienda este sistema de sedimentación primaria, aunque no se cumplan las metas de remoción de DBO5 y SS exigidas en las normas vigentes, porque dicho sistema permitirá ante todo, generar una cultura del tratamiento de las ARU, que justifica las inversiones previstas para mitigar el impacto de dichas ARU, sobre las quebradas urbanas.



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4. DISEÑO DEL PROYECTO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO URBANO

4.1. PROYECTO DE OPTIMIZACIÓN Y EXPANSIÓN DEL ACUEDUCTO URBANO

Teniendo como base el análisis y selección de alternativas de optimización y expansión del acueducto urbano de Andes realizado en el Anteproyecto, se describirán enseguida las características y condiciones de funcionamiento de las obras diseñadas para tal fin.

4.1.1 El Proyecto de explotación y manejo de aguas crudas

El sistema proyectado en la cuenca media de la quebrada La Chaparrala, comprende una captación lateral con una presa en concreto ciclópeo a lo ancho del cauce, cuya rejilla de captación tendrá 1,5m x 0,5m y 47 varillas de Ø½”. De su caja de derivación, que tendrá 1,5mx1,3m, saldrá la aducción de 110m en PVC Ø12” hacia el desarenador (ver Figura 4.1)

El nuevo desarenador de 90 l/s, será una estructura de 12m de largo, 3m de ancho y 1,5m de profundidad útil, que tendrá dos compuertas manuales de entrada, de 0.50m x 0.55m, para aislarlo y realizarle mantenimiento, desviando las aguas por el by-pass en PVC Ø8”. El desarenador estará provisto además, con una tolva de fondo y un sistema de purga de arenas, que permitirá evacuarlas hacia la quebrada por la red de desagüe en PVC Ø12”; y finalmente, tendrá en su salida una trampa de flotantes, como se muestra en la Figura 4.2.

La conducción de aguas crudas, será una tubería de 5.010m que seguirá el trazado de la vía veredal, aunque en su trayecto final de 242m, cruza una servidumbre para llegar a una caja disipadora de energía en el lote del tanque de1.053m3, que entrega las aguas a otra caja de distribución donde se bifurca, para alimentar la nueva Planta de potabilización de 30 l/s y seguir con los 60 l/s restantes, por una tubería de PVC Ø6” que empalma con la conducción de Ø8”, que las llevará hasta la Planta existente (ver atrás, Figuras 3.2 y 3.3).

4.1.2 El Proyecto de Potabilización y almacenamiento de aguas

4.1.2.1 Características de la Planta de Potabilización adicional de 30 l/s

Las aguas entran por un canal de 6,4m de largo, 0,6m de ancho y 0,5m de profundidad, donde se instalará una Canaleta Parshall de W = 6”, para el aforo de caudales y la mezcla rápida de coagulantes, pasando luego a los dos módulos gemelos de floculación hidráulica de flujo vertical de 15 l/s cada uno y provistos con 94 placas de AC de 1,2mx2,4mx0,01m, y con compuertas manuales de entrada de 0,3m de ancho y 0,5m de altura.

Cada módulo de floculación, tendrá 7,6m de largo, 1,2m de ancho y 2,5m de profundidad, así como un múltiple de desagüe en PVC Ø4” con 94 orificios de Ø1”. Las aguas salen por un vertedero de 1,2m de largo, al canal de aguas floculadas de a=0,5m y h=2,6m, de cuyo fondo salen los múltiples que distribuyen el flujo ascendente en cada sedimentador de alta tasa de 3,4m de largo, 2,4m de ancho y 4,2m de profundidad total (ver Figura 4.3).



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FIGURA 4.1 LA NUEVA BOCATOMA SOBRE LA QUEBRADA LA CHAPARRALA



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FIGURA 4.2 EL NUEVO DESARENADOR DEL ACUEDUCTO URBANO DE ANDES



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FIGURA 4.3 LOS FLOCULADORES DE LA NUEVA PLANTA DE 30 L/S



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La zona de sedimentación de cada módulo, tendrá 44 placas de AC de 1,2mx2,4mx6mm, inclinadas a 60º y la zona de lodos, será una tolva con un múltiple de fondo en PVC Ø8”, y con una válvula de apertura rápida para la purga de dichos lodos. Las aguas clarificadas serán colectadas por dos canaletas tipo diente de sierra de 0,15m x 0,20m, que las vierten sobre el canal general de entrada a los filtros rápidos, como se muestra en la Figura 4.4.

Las aguas entran por el fondo del canal, a cada uno de los cinco filtros rápidos autolavantes de tasa declinante de 3,3m x 2,0m x 4,2m de profundidad útil y cruzan el medio filtrante de arena - antracita, para salir por el falso fondo hacia el canal general de aguas filtradas, que tiene 11,2m de largo, 0,6m de ancho y 1,1m de profundidad y en el cual se aplicará el cloro gaseoso para garantizar la potabilidad del agua tratada, que finalmente será conducida hacia el tanque de 1053 m³ por una tubería de PVC Ø12” (ver Figura 4.5).

4.1.2.2 El Proyecto de optimización de la Planta de potabilización de 60 l/s

Para optimizar esta Planta, debe construirse una cámara disipadora de energía antes del canal de entrada, instalarse otra canaleta Parshall en fibra de vidrio y un “By-pass” hasta la entrada de los filtros, para poder hacer mantenimiento a los floculadores y sedimentadores, sin suspender la operación de la Planta. También deben ajustarse las velocidades de giro de la floculación mecánica para mejorar sus gradientes, reformarse la entrada y salida de la sedimentación e instalar una válvula de apertura rápida para mejorar la purga de lodos.

Deben repararse el medio filtrante y el falso fondo del filtro Nº 1, así como los sellos de las válvulas de aguas de lavado que presentan fugas, para finalmente aplicar un tratamiento superficial con aditivos, a todas las estructuras de la Planta, para dejarlas como nuevas y garantizar su óptimo funcionamiento hasta con 60 l/s, durante los próximos 30 años.

4.1.2.3 El proyecto de optimización del almacenamiento de aguas de abasto

Debe realizarse un tratamiento superficial del interior del tanque de 1.053 m3, resanando las cicatrices de los tensores mal retirados, antes de impermeabilizar la losa y los muros. Luego debe realizarse su ensayo de estanqueidad, antes de conectarlo con la nueva Planta de 30 l/s y con la tubería de Ø8” que seguirá usándose para distribuir el agua potable a las zonas altas y alimentar los tanques elevado y enterrado de la planta existente, con lo cual se podrán desmantelar los bombeos existentes, previas la conexiones y ajustes del caso.

4.1.3 El Proyecto de optimización de las redes de distribución

Para distribuir el agua potable por gravedad en forma continua y equilibrada, a todos los usuarios urbanos y suburbanos del acueducto, debe realizarse una reforma integral de las redes (previa la puesta en servicio del tanque de 1.053 m3), que consiste en conformar un sistema equilibrado con varios circuitos independientes, para lo cual deberán cambiarse las redes averiadas, realizarse algunas reformas y reconexiones, e instalarse válvulas de regulación de presiones y control de flujos, como se indica en la Figura 4.6.

Finalmente debe señalarse, que en la Tabla 4.1, se presenta el resumen de inversiones del Proyecto de optimización y expansión del acueducto urbano de Andes, e indica que el costo global de las obras y medidas del Proyecto es del orden de $ 2000 millones.



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FIGURA 4.4 LOS SEDIMENTADORES DE LA NUEVA PLANTA DE 30 L/S



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FIGURA 4.5 LOS FILTROS RÁPIDOS DE LA NUEVA PLANTA DE 30 L/S



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FIGURA 4.6 EL PROYECTO DE OPTIMIZACIÓN DE LAS REDES DE DISTRIBUCIÓN



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TABLA 4.1 RESUMEN DE OBRAS E INVERSIONES DEL PROYECTO DE OPTIMIZACIÓN Y EXPANSIÓN DEL ACUEDUCTO URBANO DE ANDES



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4.2 PROYECTO DE MANEJO DE LAS AGUAS RESIDUALES Y LLUVIAS URBANAS

Definidas las premisas y los parámetros de diseño del Proyecto de manejo de las ARU y lluvias urbanas de Andes, se describirán enseguida las características del sistema diseñado que además, permitirá evacuar la escorrentía hacia las corrientes urbanas y concentrar las ARU en los sitios elegidos para su tratamiento y disposición final (ver Figura 4.7).

4.2.1 Trazado y Características de los Colectores de aguas combinadas

Para interceptar y aliviar las aguas combinadas, que actualmente se descargan sobre el río San Juan y sus afluentes urbanos, deberá construirse un sistema de colectores que además

de reemplazar las redes existentes en su trazado, entreguen sus aguas al interceptor de ARU, para mitigar el impacto de dichos vertimientos sobre las corrientes receptoras, así:

� El Colector San Pedro, arranca en la carrera 57A y desciende por la calle 56A hasta la carrera 56, por donde sigue hasta la calle 55, para continuar hasta la carrera 53, donde alivia sus aguas y sigue descendiendo hasta la Diagonal 53, para interceptar el caño Puente Tierra, antes de entregar sus aguas al Interceptor de ARU. Este Colector, que tendrá una longitud de 834m en tuberías de Ø8” a Ø36”, además de 10 cámaras y cuatro sistemas de alivio de aguas combinadas, tiene un costo de $ 251,5 millones.

� El Colector Central, arranca en el límite del perímetro urbano, por la vía a Santa Rita hasta la calle 51, donde intercepta las aguas tributarias del sector de la Alcaldía, para continuar hacia el oeste por la calle 50, hasta entregarlas al interceptor de ARU. Este Colector, que aliviará y evacuará sus aguas excedentes hacia el caño Paraiso y tendrá una longitud de 620m, en tuberías de Ø8” hasta Ø32”, además de 9 cámaras de inspección, dos aliviaderos y un viaducto que atraviesa la cobertura ubicada en la entrada al parque principal, tiene un costo de construcción de $239,1 millones.

� El Colector Colegios, arranca en la calle 50 y sigue por la carrera 50 hacia el norte, hasta encontrarse la quebrada La Chaparrala donde alivia sus aguas y descarga los excedentes antes de cruzarla en viaducto, para entregar sus aguas al interceptor de ARU, después de recorrer 83,4m en tuberías de Ø8” a Ø24”, unidas por dos cámaras de inspección. Este colector tiene un costo de construcción de $ 22,4 millones.

Cabe agregar que, para colectar, aliviar y concentrar las aguas tributarias de Cori, San Luis y San Francisco (que no pueden conectarse por gravedad al sistema principal), en los sitios elegidos para el tratamiento independiente de sus ARU, se requieren algunos colectores y redes nuevas, que no se incluirán en este grupo, para diferenciarlos del sistema principal.

4.2.2 Trazado y Características del interceptor de ARU

Este Interceptor, que recogerá y aliviará las aguas combinadas del barrio Maria Auxiliadora, hasta la Cárcel Municipal y las descargas de algunos sistemas del sector de San Pedro así como las aguas de los Colectores Central, San Pedro y Colegios, para transportar las ARU hasta el lote seleccionado para la PTAR, se extenderá paralelo a la quebrada La Chaparrala, por su margen izquierda y tendrá las siguientes características:



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FIGURA 4.7 EL PROYECTO DE MANEJO DE LAS ARU Y LLUVIAS DE ANDES



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El Interceptor arranca al oeste de la Planta de potabilización, colectando las aguas del sector de María Auxiliadora hasta la Cárcel, donde voltea al suroeste hasta el MH 1007, donde aliviará las aguas colectadas, antes de seguir descendiendo paralelo a la quebrada La Chaparrala, hasta llegar a la carrera 53A (Córdoba), donde interceptará y aliviará la primera descarga del sector de San Pedro, para seguir hacia la Plaza de Mercado, donde recibe las aguas del Colector Central y continúa hasta el MH 161A, donde nuevamente alivia sus aguas y vierte las aguas excedentes sobre la quebrada La Chaparrala.

El Interceptor sigue por la Diagonal 53 hasta la Carrera 52, donde recibe y alivia las aguas del caño Puente Tierra y del Colector San Pedro, para seguir hacia el noreste interceptando y aliviando otras descargas de San Pedro y las del Colector Colegios, para continuar por la Calle 54 hasta el Hospital, donde alivia sus aguas excedentes hacia la quebrada La Chaparralita, antes de desviarse al noreste para entregar las ARU colectadas, a la Planta de Tratamiento de ARU proyectada detrás del Hospital, como se mostró en la Figura 4.7.

Finalmente debe indicarse, que los costos de construcción de este Interceptor de ARU, que tiene una longitud de 2.021m en tuberías de Ø8” hasta Ø27”, ascienden a $479,0 millones incluyendo sus 56 cámaras, sus cinco sistemas de alivio y las reconexiones de todas las domiciliarias de las redes que el Interceptor reemplazará a lo largo de su trazado.

4.2.3 Descripción de las reposiciones y nuevas redes de alcantarillado requeridas

Para completar el Proyecto de manejo de las ARU y lluvias urbanas, deben reponerse los tramos con insuficiencia crítica y construirse los sistemas de manejo de las aguas de los sectores aislados hasta sus PTAR independientes, como se indica a continuación:

� En la calle 57 con carrera 56B, debe construirse un aliviadero, para desviar parte de las ARU del barrio Carlos E. Restrepo, hacia el Colector San Pedro y evacuar los excesos por el botadero del sistema 10, que será expandido para recibir las ARU de la zona de expansión norte y requerirá un pequeño sistema de tratamiento de ARU cerca al B10.

� El Colector de Cori arranca en el MH 743, aliviando las aguas tributarias del sistema 11 para seguir hacia el norte, a interceptar y aliviar las aguas combinadas del sistema 12, continuando hasta el lote donde entregará sus ARU a la PTAR proyectada para este sector, después de recorrer 725m. El costo de este sistema, es de $ 184,4 millones.

� En San Luis, debe construirse un colector paralelo al río San Juan, para interceptar y aliviar las aguas tributarias de los sistemas 2 y 3, y las del caño La Paraiso, para llevar y concentrar únicamente las ARU, en el sitio elegido para la PTAR San Luis. Este sistema tiene un costo de $178,6 millones, e incluye algunas obras complementarias..

� Deben colectarse y aliviarse las aguas tributarias del barrio San Francisco, para llevar solamente sus ARU hasta la pequeña PTAR independiente proyectada al nororiente del barrio. La construcción de este sistema, tiene un costo de $ 66,3 millones.

� A pesar de los aliviaderos proyectados para desahogar los alcantarillados existentes, el 42% de las redes seguirán siendo insuficientes, siendo prioritario el cambio de 99 tramos con insuficiencia mayor del 50% (q/Q>1.5) y en especial, de los que propician inundaciones y congestión de vías, los cuales se resaltaron en la Figura 4.7.



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4.3 EL PROYECTO DE TRATAMIENTO DE LAS AGUAS RESIDUALES URBANAS

Como se indicó antes, más del 75% de las ARU de Andes pueden concentrarse en el lote posterior del Hospital Municipal, donde se ha proyectado la Planta de tratamiento primario de dichas ARU, mientras que para Cori, San Luis y San Francisco, que producen más del 15% de las ARU, se han proyectado pequeños sistemas independientes de tratamiento, que se describirán después de presentar las características del sistema principal.

4.3.1 Descripción del sistema de tratamiento primario de las ARU de Andes

A continuación se describirán las características de la Planta de tratamiento primario de ARU proyectada para Andes, iniciando con los pretratamientos, así (ver Figura 4.8):

4.3.1.1 Componentes del sistema de pretratamiento de las ARU

La PTAR primaria, recibirá las ARU en un canal de entrada con disipadores de energía que garantizan un flujo laminar uniforme, para pasar por las rejas de cribado y desarenadores; luego se aforan y pasan por una trampa de flotantes, en la entrada a la sedimentación primaria. Las características de estos procesos de pretratamiento, se pueden resumir así:

� El canal de entrada, es una estructura de L =3,8m, a = 0,7m y h = 0,6m, provista con un sistema disipador de energía, para garantizar un flujo laminar uniforme y un vertedero lateral de excedentes, para evitar el ingreso de caudales superiores a 50 l/s.

� Las rejas de cribado, de 0,75m x 0,75m, instaladas sobre canales de 0,7m x 0,6m, se diseñaron en platinas de 1” x 3/16" con 33 barras cada 1,5 cm. Cada reja tendrá una compuerta manual de entrada, para aislarla y realizar labores de limpieza y mantenimiento, obligándose al paso del todo el flujo por la reja aledaña.

� Los dos desarenadores, de L = 3,5m, a = 0,7m, h = 1,06m, tienen una capacidad de 50 l/s cada uno, que permitirá trabajar con un módulo mientras se realiza la limpieza del otro, que será aislado con compuertas manuales de entrada y salida. En el fondo de cada tolva de arenas, habrá un múltiple accionado por una válvula de purga de lodos.

� El sistema de aforo, será una canaleta Parshall de W = 6” en fibra de vidrio, provista de una reglilla calibrada para medir la lámina de agua y obtener el respectivo caudal, de acuerdo con la tabla de H vs. Q, previamente ajustada mediante aforos volumétricos.

� La trampa de grasas y flotantes, ubicada en la entrada de cada sedimentador primario será una pantalla de 0,6m de ancho, 2,4m de largo y 2,12m de profundidad. Del fondo de cada trampa, saldrán dos múltiples distribuidores de Ø10" con orificios de Ø2”, para garantizar un flujo ascendente uniforme a todo lo largo de cada sedimentador.

4.3.1.2 La Sedimentación primaria de las ARU

Para la sedimentación primaria de las ARU, se proyectarán dos módulos de alta tasa, que tendrán 12,0m de largo, 4,95m de ancho y una profundidad de 4,0m cada uno, los cuales estarán conformados por las zonas que se describen a continuación:



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FIGURA 4.8 EL SISTEMA DE TRATAMIENTO PRIMARIO DE LAS ARU DE ANDES



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� Zona de entrada. El agua entra a cada módulo, por dos múltiples de PVC Ø10”, con orificios de Ø2” cada 0,6m, cuya función es distribuir el flujo por debajo de las placas de Asbesto – Cemento (AC), para garantizar un flujo ascendente uniforme.

� Zona de sedimentación. Cada módulo tendrá 128 placas de AC de 1,2mx2,4mx1cm espaciadas cada 0,15m e inclinadas a 60º y apoyadas sobre perfiles de aluminio fijados a los muros, que permiten retirarlas, para efectos de limpieza y mantenimiento.

� Zona de lodos. Es una tolva de L=12m, a=4m y h=1,2 m, que permite almacenar los lodos sedimentados y evacuarlos hacia el digestor UASB, por un múltiple de fondo en tubería de PVC Ø12” con orificios de Ø 1 1/2” cada 80 cm, mediante una válvula de apertura rápida, que genera una succión adecuada para la purga de dichos lodos.

� Zona de salida. Cada módulo tendrá dos canaletas “diente de sierra” de 0,25mx0,25m en lámina galvanizada, para recoger uniformemente los efluentes y descargarlos sobre un canal recolector con un desagüe en Ø12”, para evacuarlos hacia el río San Juan.

4.3.1.3 Los sistemas de manejo de lodos y desechos sólidos

La PTAR proyectada será provista además, con algunos procesos complementarios para el manejo y disposición de: las basuras retenidas en los cribados, las arenas y sólidos decantados en el desarenador y el material flotante atrapado en las trampas, así como los lodos sedimentados, cuyas características básicas se describirán enseguida.

� El Digestor de lodos tipo UASB. Para digerir y estabilizar los lodos provenientes de los sedimentadores, la PTAR cuenta con un digestor anaerobio de flujo ascendente, (UASB), que tiene una sección superficial de 5,9 m x 5,9 m y 4,0m de profundidad, el cual está conformado por las zonas que se describen a continuación:

� Zona de entrada: Los lodos llegan a una caja de 1,0m x 1,0m y h = 0,75m, que los distribuyen a dos cajas secundarias de 0,75m x 0,60m y H = 0,35m, que contienen tres vertederos triangulares con bajantes en PVC Ø2”, que dirigen el lodo hacia el fondo del digestor, para garantizar una distribución uniforme del flujo ascendente.

� Zona de gases: Cada digestor tiene dos láminas deflectoras en acero inoxidable de 1,0m x 5,9m, que dirigen los gases producidos en la digestión anaerobia, hacia las campanas de almacenamiento de 1,2m x 5,9m de sección, de donde salen por una tubería de Ø2”, hacia el quemador de gases ubicado encima de cada campana.

� Zona de salida: Cada digestor tiene dos canaletas tipo “diente de sierra” en acero inoxidable de 0,25mx0,25m y L = 5,25m, para colectar uniformemente los efluentes y verterlos sobre un canal de salida provisto de una tubería Ø6”, para evacuarlos hacia el río San Juan, por la red general de desagüe y drenaje de todo el sistema.

� Zona de lodos: Para evacuar los lodos digeridos, cada digestor tiene en el fondo dos tuberías recolectoras en PVC Ø4”, con orificios de Ø 11/4” cada 0,3m, las cuales confluyen en un ramal de Ø4”, que permite evacuarlos hacia los lechos de secado.



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� Los lechos de secado de lodos. Son cuatro módulos de 3,5m x 4,0m y H = 0,85m, con un lecho filtrante de h = 0,4m (grava y arena clasificada) y un múltiple de fondo en PVC Ø4” con orificios de Ø1”, para evacuar el agua filtrada hacia el río San Juan, por la red general de drenaje de la PTAR. Los lodos secos, deben rasparse y llevarse a una ramada, donde terminan de secarse para reutilizarlos como mejoradores de suelos.

� Manejo de desechos de los pretratamientos. En la PTAR, deberán excavarse cuatro trincheras de 3m x 3m y h = 0,6m, para disponer las basuras atrapadas en las rejas de cribado y el material removido en los desarenadores y las trampas de grasas. Estos desechos deben estabilizarse con cal y cubrirse formando capas sucesivas hasta llenar la primera trinchera, para continuar en la segunda y así sucesivamente, hasta llenar las cuatro (mínimo un año), para volver a desalojar la primera y repetir todo el proceso.

� La red general de drenaje y descarga de efluentes. Para evacuar los caudales excedentes y los efluentes de la PTAR hacia el río San Juan, se extenderá una red en tubería de Ø12”, que servirá de By-pass, para aislar los sedimentadores, o el digestor de lodos y cuya estructura de descarga, es una caja de 1,2mx1,2m y h=0,9m, provista con un vertedero rectangular de cresta delgada con orificios de Ø4”, para evacuar el efluente sobre un lecho de piedra, a través del cual se infiltra hacia el río San Juan.

4.3.2 Los sistemas de tratamiento de las ARU de los sectores aislados

Para Cori, San Luis y San Francisco, se han diseñado sistemas de tratamiento de sus ARU, que constan de un tanque séptico y un Filtro Anaerobio de Flujo Ascendente (FAFA), cuyas dimensiones se indican en los Planos de diseño. Cada sistema tendrá una reja de entrada para retener basuras y una tubería de By-pass, para aislarlo y realizarle mantenimiento. Cada tanque séptico será una estructura rectangular en concreto reforzado diseñada para un Tiempo de Retención Hidráulico de 12 horas, del cual pasan los efluentes al FAFA, que también será un tanque rectangular con un lecho filtrante de h = 1,2m y un TRH = 6 horas.

4.4 RESUMEN DE INVERSIONES DEL PROYECTO DE ALCANTARILLADO

En la Tabla 4.2 se resumen las inversiones del Proyecto de manejo y tratamiento de las ARU y lluvias urbanas de Andes, que ameritan las siguientes aclaraciones básicas:

� Aunque todas las obras son imprescindibles, la construcción de la PTAR principal está ligada con la construcción de los Colectores principales y del Interceptor de ARU, que concentrarán las ARU en dicha PTAR; y lo mismo ocurre con las redes y colectores que concentrarán las ARU de los sectores aislados en sus PTAR respectivas.

� El cambio de las redes con insuficiencia hidráulica mayor del 50% (q/Q>1,5), también es apremiante, pero debe priorizarse el reemplazo de aquellos tramos que generan problemas notorios en épocas lluviosas, como también a los que condicionan las obras de transporte de las ARU hasta las PTAR y los que tengan un q/Q > 2,0.

� De todas maneras, ambos grupos de obras requieren recursos de cofinanciación de Corantioquia y del Fondo Nacional de Regalías entre otros, pues los precarios recursos tarifarios y sectoriales del municipio deberán destinarse a las obras más urgentes del Proyecto de acueducto urbano, como se verá enseguida.



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TABLA 4.2 RESUMEN DE OBRAS E INVERSIONES DEL PROYECTO DE SANEAMIENTO HÍDRICO URBANO DEL MUNICIPIO DE ANDES



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5. PROGRAMA DE EJECUCIÓN E INVERSIONES DEL PROYECTO

5.1 RESUMEN DE INVERSIONES PARA LA CONSTRUCCIÓN DEL PROYECTO

En la Tabla 5.1, se presenta el resumen general de obras e inversiones requeridas para la construcción del Proyecto de optimización y expansión del Acueducto y el Alcantarillado urbano de Andes, las cuales ameritan las siguientes consideraciones básicas:

� Inicialmente debe indicarse, que el momento óptimo de la inversión de todas las obras proyectadas, es inminente y que el orden de prioridades en su ejecución, dependerá de los recursos de cofinanciación que puedan obtenerse de Corantioquia y del Fondo Nacional de Regalías, porque lo deseable sería ejecutar en lo inmediato la totalidad de las obras proyectadas, si logran obtenerse todos los recursos para ello.

� Todas las obras y medidas del Proyecto de Acueducto urbano, cuyo costo es del orden de $2.000 millones, son de carácter prioritario, aunque pueden esperar un poco más, la optimización de la Planta de potabilización existente y el cambio de las viejas redes de AC y HG, pero éstas no representan ni el 20% de los costos totales del Proyecto.

� Las obras más urgentes del Proyecto de alcantarillado urbano son los reemplazos de las redes con q/Q > 1,5, los Colectores de aguas combinadas, el Interceptor de ARU y la PTAR principal, pero su ejecución depende de la cofinanciación de entidades como Corantioquia, el Fondo Nacional de Regalías el Plan Colombia, etc, pues los recursos tarifarios del servicio y sectoriales del municipio, deberán destinarse a cubrir las inversiones de las obras más urgentes del Proyecto de acueducto urbano.

� Podrán aplazarse los cambios de las redes de alcantarillado menos insuficientes, así como los sistemas de manejo y tratamiento de las ARU de los sectores aislados, de Ciudad Cori, San Luis y San Francisco, que deberán ejecutarse cuando se consigan recursos de cofinanciación, porque a nivel local no existen recursos para ello.

� De todas formas, deberán programarse las obras e inversiones del Proyecto, para culminarlas en el año 2002, asumiendo que tanto la administración municipal, como Ingeniería Total ESP, harán los esfuerzos necesarios para conseguir los recursos de cofinanciación, que permitan culminar todas las obras del Proyecto en el próximo año, o por lo menos las obras que permitan cumplir sus objetivos básicos.

� Finalmente debe reiterarse, que si en el año 2002 no logran conseguirse los recursos requeridos para construir el sistema de explotación, manejo y tratamiento, diseñado para atender por gravedad a todos los usuarios, deberá culminarse la construcción del bombeo al nuevo tanque de 1.053 m3, para atender las necesidades de agua de las zonas altas, mientras se consiguen los recursos para ejecutar dicho Proyecto.



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TABLA 5.1 RESUMEN DE OBRAS E INVERSIONES DEL PROYECTO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO URBANO DE ANDES



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5.2 PROGRAMACIÓN FÍSICO FINANCIERA DE LAS OBRAS DEL PROYECTO

Teniendo en cuenta que todas las obras proyectadas para cumplir los objetivos básicos del Plan Maestro de acueducto y alcantarillado urbano de Andes, deben ejecutarse en el inmediato plazo y como mínimo en el año 2000, en la Tabla 9.2 se presenta el programa de financiación de las obras del Proyecto, que amerita las siguientes observaciones:

� Las inversiones realizadas en el 2001, incluyen los costos de estudios de preinversión, la instalación de algunos macromedidores y válvulas reguladoras de presión, así como algunas reposiciones de redes y parte de la optimización de la Planta de potabilización que se está ejecutando, todo lo cual se ha financiado con recursos tarifarios del servicio.

� En el 2002, debe construirse el sistema de aprovechamiento de aguas, con un crédito de $908 millones apalancados en ICN sectoriales y para ello, el municipio debe obtener autorización de Planeación Departamental para destinar $480 millones de ICN rurales. También se espera que el Fondo Nacional de Regalías aporte $500 millones, para construir la Planta de 30 l/s, habilitar el nuevo tanque de 1.053 m3 y realizar los ajustes requeridos, para seguir atendiendo por gravedad a todos los usuarios del acueducto.

� Adicionalmente, Ingeniería Total ESP deberá culminar la optimización de la Planta de potabilización y realizar los ajustes principales de las redes existentes, así como la instalación de macromedidores y válvulas reguladoras de presión, con los excedentes tarifarios de los servicios, esperando recursos adicionales del Fondo de Regalías para culminar el cambio de redes averiadas y las demás obras del Proyecto de acueducto.

� En cuanto al Plan Maestro de alcantarillado urbano, se espera que Corantioquia aporte recursos de cofinanciación por $1.560 millones, para las obras principales de manejo y tratamiento de las ARU (Colectores, Interceptor y PTAR primaria) y que el Fondo Nacional de Regalías aporte recursos adicionales para la ejecución plena del Proyecto en el 2002, o por lo menos para cambiar las redes con insuficiencia más crítica y para construir los sistemas de manejo y tratamiento de las ARU de los sectores aislados.

� Si logran ejecutarse las principales obras y medidas previstas para el año 2.002, se cumplirán los objetivos del proyecto, porque se logrará cobertura plena en los servicios, podrán abastecerse por gravedad todos los usuarios del acueducto con menores costos y se concentrarán casi todas las ARU en la PTAR primaria que las depurará, antes de descargarlas sobre el río San Juan (quedando pendientes las pequeñas PTAR).

� No obstante lo anterior, quedará pendiente el cambio de algunas redes de alcantarillado cuya insuficiencia hidráulica sólo será notoria con lluvias muy intensas, sin que genere mayores problemas, o riesgos para la población, pero estas obras deben ejecutarse en cuanto sea posible, para optimizar el alcantarillado urbano existente en Andes.

De todas formas, si no logran obtenerse los recursos requeridos para ejecutar todas las obras programadas en la Tabla 9.2, deberá atenderse el orden de prioridades descrito anteriormente, aunque tengan que aplazarse algunas obras prioritarias, las cuales se deberán ejecutar en la medida que se consigan recursos de financiación para ello.



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TABLA 5.2 PROGRAMACIÓN FÍSICO FINANCIERA DE LAS OBRAS DEL PROYECTO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO URBANO DE ANDES

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