Universidad de San Carlos de Guatemala Facultad de Ingeniera Escuela de Ingeniera Civil DISEO DE LA RED DE DISTRIBUCIN DE AGUA POTABLE PARA LA ALDEA CUCHILLA TENDIDA, DEL MUNICIPIO DE GUALN, DEPARTAMENTO DE ZACAPA. ngel Efren Mndez Aroche Asesorado por el Ing. ngel Roberto Sic Garca Guatemala, marzo de 2006 UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE INGENIERA DISEO DE LA RED DE DISTRIBUCIN DE AGUA POTABLE PARA LA ALDEA CUCHILLA TENDIDA, DEL MUNICIPIO DE GUALN, DEPARTAMENTO DE ZACAPA. TRABAJO DE GRADUACIN PRESENTADO A LA JUNTA DIRECTIVA DE LA FACULTAD DE INGENIERA POR NGEL EFREN MNDEZ AROCHE ASESORADO POR EL ING. NGEL ROBERTO SIC GARCA AL CONFERRSELE EL TTULO DE INGENIERO CIVIL GUATEMALA, MARZO DE 2006 UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE INGENIERA NMINA DE JUNTA DIRECTIVA DECANOIng. Murphy Olympo Paiz Recinos VOCAL I VOCAL IILic. Amahn Snchez lvarez VOCAL IIIIng. Julio David Galicia Celada VOCAL IVBr. Kenneth Issur Estrada Ruiz VOCAL VBr. Elisa Yazminda Vides Leiva SECRETARIAInga. Marcia Ivonne Vliz Vargas TRIBUNAL QUE PRACTIC EL EXAMEN GENERAL PRIVADO DECANO Ing. Murphy Olympo Paiz Recinos EXAMINADOR Ing. Oswaldo Romeo Escobar lvarez EXAMINADOR Ing. ngel Roberto Sic Garca EXAMINADOR Ing. Luis Gregorio Alfaro Vliz SECRETARIA Inga. Marcia Ivonne Vliz Vargas HONORABLE TRIBUNAL EXAMINADOR Cumpliendo con los preceptos que establece la ley de la Universidad de SanCarlosdeGuatemala,presentoasuconsideracinmitrabajode graduacin titulado: DISEODELAREDDEDISTRIBUCINDEAGUAPOTABLEPARALA ALDEACUCHILLATENDIDA,DELMUNICIPIODEGUALN, DEPARTAMENTO DE ZACAPA, tema que me fuera asignado por la direccin de la Escuela de Ingeniera Civil, con fecha 28 de octubre de 2004. ngel Efrn Mndez Aroche AGRADECIMIENTOS A: A DiosPordarmelasfuerzasybrindarmelosrecursosqueme permitieronalcanzarmimeta,sabiendoquenosoydigno de su misericordia. IngenieroAdnArvalo,porserungranamigoquesiempreme presion a terminar lo ms rpido posible este proyecto. Ingeniero DanielColocho,porsuempeoyesfuerzoalensearme conceptoselementalesbasadosensuexperiencia profesional IngenieroLuisAlfaro,porserundocentequeapoya,enseay alienta a sus estudiantes a superarse. ArquitectoMarcoBarrios,porserungranamigo,quemeenseun oficio y a ser responsable de mis actos ydecisiones. IngenieroMarcoT.Mendoza,porserungranamigo,mentory ejemplo a seguir. DoctorRobertoYglesias,porensearmequesoyigualatodosy que no tengo limitaciones fsicas. ACTO QUE DEDICO A: Mis padresIrmaAdrianaArocheGonzlezyMauroEfranMndez Vsquez, por su incansable esfuerzo de darme una buena educacinyporsiempreapoyarme,querermey soportarme. Mis hermanosGermn, Edson e Iris, graciaspor ser como son. Mi abuela MartaGonzlez(E.P.D),graciasporquerermeyhaberme dejadounlugarendondepoderdescansarmicabeza despues de un largoda de sol. Mis sobrinosMaria Fernanda y Diego, por ser una inspiracin. Mis amigosAquellos que siempre estn cuando los necesito y que son capacesdedarlarfrenteymeterlasmanosalfuegopor m,graciasporbrindarmelaconfianzadeconsiderarlos parte de mi familia. INDICE GENERAL NDICE DE ILUSTRACIONESVII LISTA DE SMBOLOSIX GLOSARIOXI RESUMENXV OBJETIVOS XVII INTRODUCCINXIX 1.FASE DE INVESTIGACIN 1.1Monografa del lugar1 1.1.1Aspectos histricos1 1.1.2Origen del nombre2 1.1.3Ubicacin2 1.1.4Vas de acceso2 1.1.5Aspectos climatolgicos4 1.1.6Actividades productivas4 1.1.7Servicios pblicos5 1.1.8Aspectos topogrficos y tipo de suelo6 1.1.9Aspectos hidrolgicos6 1.1.10 Autoridades7 1.2Estudio de la poblacin7 1.2.1ndice de morbilidad y crecimiento 7 1.2.2Resultado de cuantificacin de habitantes 8 1.3Investigaciones diagnosticas sobre necesidades de servicio8 1.3.1Descripcin de las necesidades8 II1.3.2Justificacin social9 1.3.3Justificacin econmica9 1.3.4Prioridad de las necesidades10 2.SERVICIO TCNICO PROFESIONAL 2.1Descripcin del proyecto11 2.2Topografa12 2.2.1Lineamientos generales para levantamientos 13 2.2.1.1 Orden de los levantamientos topogrficos14 2.2.1.1.1 Primer orden14 2.2.1.1.2 Segundo orden16 2.2.1.2 Zonas de levantamiento17 2.2.1.2.1 Zona de captacin17 2.2.1.2.2 Zonas para obras de arte17 2.2.1.2.3 Lneas de conduccin18 2.2.1.2.4 Redes de distribucin18 2.2.1.2.5 Levantamientos adicionales19 2.2.1.2.6 Referencias19 2.2.1.2.7 Libretas de campo20 2.2.2Clculo y dibujo topogrfico20 2.2.3Mtodos topogrficos utilizados para el diseo20 2.3Fuente de abastecimiento de agua21 2.3.1Fuentes de abastecimiento superficiales 21 2.3.2Fuentes de abastecimiento subterrneas21 2.3.2.1 Manantiales 21 2.3.2.2 Mantos freticos 22 2.3.3Tipo de fuente a utilizar22 2.3.4Aforo de la fuente de agua 22 2.3.5Calidad sanitaria del agua24 III2.3.5.1 Anlisis del agua24 2.3.5.1.1 Examen bacteriolgico25 2.3.5.1.2 Anlisis fsico qumico25 2.3.6Tratamiento del agua25 2.3.6.1 Tratamientos mecnicos262.3.6.2 Tratamientos fsicos26 2.3.6.3 Tratamientos qumicos27 2.4Datos para el diseo hidrulico 28 2.4.1Perodo de diseo28 2.4.2Clculo de poblacin actual y futura28 2.4.3Requerimientos de diseo30 2.4.3.1 Dotacin 30 2.4.3.1.1 Conexin predial 30 2.4.3.2 Caudal medio diario31 2.4.3.3 Caudal mximo diario32 2.4.3.4 Caudal mximo horario32 2.4.3.5 Caudal de vivienda 33 2.4.3.6 Caudal instantneo 34 2.4.3.7 Caudal de diseo34 2.4.3.8 Clculo hidrulico 35 2.4.3.9 Presiones y velocidades35 2.4.3.10 Tipos de tubera37 2.4.3.10.1 Tubera de PVC 37 2.4.3.10.2 Tubera de HG38 2.4.3.11 Resumen de datos del sistema39 2.5Componentes del sistema40 2.5.1Captacin40 2.5.1.1 Captaciones superficiales 41 2.5.1.1.1 Bocatoma de fondo 41 IV2.5.2Lnea de conduccin 41 2.5.3Tanque de distribucin 43 2.5.3.1 Clculo de los muros45 2.5.3.1.1 Coeficiente de empuje46 2.5.3.1.2 Presin horizontal activa46 2.5.3.1.3 Carga total activa47 2.5.3.1.4 Momento activo47 2.5.3.1.5 Momentos del muro47 2.5.3.1.6 Verificacin de estabilidad contra volteo48 2.5.3.1.7 Verificacinpor deslizamiento 48 2.5.3.1.8 Verificacinde presin mxima48 2.5.3.2Diseo inferior del tanque50 2.5.3.2.1 Volumen interior del tanque50 2.5.3.2.2 Peso del agua sobre la losa50 2.5.3.2.3 Peso del agua pormetro cuadrado51 2.5.4Red de distribucin51 2.5.4.1 Clculo del ramal 1 de distribucin53 2.5.4.1.1 Caudal de diseo lnea 155 2.5.4.1.2 Caudal de diseo lnea 256 2.5.4.1.3 Caudal de diseo lnea 356 2.5.4.1.4 Caudal de diseo lnea 457 2.5.4.1.5 Presiones para lnea 457 2.5.4.1.6 Presiones para lnea 358 2.5.4.1.7 Presiones para lneas 2 y 1 59 2.5.5Obras hidrulicas63 2.5.5.1 Caja distribuidora de caudales63 2.5.5.2 Caja rompe presin64 2.5.5.3 Pasos de zanjn66 2.5.5.4 Conexiones domiciliares66 V2.5.5.5 Vlvulas empleadas en el sistema67 2.5.5.5.1 Vlvula de compuerta67 2.5.5.5.2 Vlvula de globo67 2.5.5.5.3 Vlvula de paso67 2.5.5.5.4 Vlvula de bola68 2.5.5.5.5 Vlvula de aire68 2.5.5.5.6 Vlvula de limpieza68 2.6Desinfeccin 69 2.6.1 Clorinador modelo 301571 2.7Mantenimiento del proyecto732.7.1Tanque de almacenamiento732.7.2Red de distribucin74 2.7.3Mantenimiento correctivo742.7.4Costos de operacin y mantenimiento762.7.4.1Gastos de operacin76 2.7.4.2Gastos de mantenimiento762.7.5Propuesta de tarifa 772.8Impacto ambiental del proyecto 772.8.1 Influencia del proyecto782.8.2Control ambiental782.8.3Plande mitigacin79 2.9Estudio socioeconmico80 2.9.1 Valor presente neto802.9.2Tasa interna de retorno 82 3.VULNERABILIDAD Y RIESGO 3.1Parte terica 85 3.2Aplicacin 86 VIPRESUPUESTO87 CONCLUSIONES 97 RECOMENDACIONES99 BIBLIOGRAFA101 ANEXOS103 VIINDICE DE ILUSTRACIONES FIGURAS 1Muro del tanque de distribucin46 2Dimensiones interiores del tanque de distribucin50 3Ramal 153 4Circuito lnea 1 y lnea 261 5Grfica de flujo de cloro, clorinador modelo 3015 72 6Planta general del proyecto109 7Curvas de presiones y diagrama de flujo ramal 1111 8Lnea de distribucin ramal 1113 9Lnea de distribucin ramal 2 y ramal 3115 10Lnea de distribucin ramal 4117 11Lnea de distribucin ramal 5 119 12Continuacin lnea de distribucin ramal 5121 13Caja distribuidora de caudales123 14Detalles de caja distribuidora de caudales125 15Tanque de distribucin127 16Detalles de tanque de distribucin129 17Caja rompe presin 131 18Conexiones domiciliares 133 19Detalle de vlvulas135 VIIITABLAS IDatos de poblacin8 IINormas de nivelacin para lneas de conduccin 18 IIIAforo de la fuente23 IVMomentos del muro del tanque de distribucin47 VDescripcin de los ramales53 VIClculo del circuito61 VIICuadro general de clculo hidrulico 62 VIIIDimensiones de los vertederos64 IXUbicacin de cajas rompe presin65 XResumen de gastos de operacin y mantenimiento77 XIClculo anual del valor presente neto81 XIIClculo anual de la tasa interna de retorno83XIIIPresupuesto de red de distribucin 89 XIVPresupuesto de conexiones domiciliares90 XVPresupuesto de pasos de zanjn91 XVIPresupuesto de cajas rompe presin 92 XVIIPresupuesto de vlvulas 93 XVIIIPresupuesto de caja distribuidora de caudales94 XIXPresupuesto de anclajes95 XXPresupuesto de tanque de distribucin96 XXISuma de presupuestos97 XXIIExamen bacteriolgico105 XXIIIExamen fsico qumico sanitario107 IX LISTA DE SMBOLOS C Coeficiente de rugosidad Cm Centmetro D Dimetro Dot Dotacin FHM Factor de hora mxima FDM Factor de da mximo h Hora Hab Habitante Hf Prdida de carga HG Hierro Galvanizado INFOM Instituto de Fomento Municipal km Kilmetro L Litros m Metro MCA Metros columna de agua mm Milmetros MSNM Metros sobre el nivel del mar PVC Cloruro de polivinilo (material de tubo plstico) Q Caudal QINS Caudal instantneo QM Caudal medio diario QMD Caudalmximo diario QMH Caudalmximo horario QVCaudal de viviendaX XIGLOSARIO Aforo Operacin que consiste en medir el caudal de una fuente. AcueductoSerie de conductos, a travs de los cuales se traslada agua de un punto a otro. Agua potableEsaquellaquesanitariamenteessegura,ademsdeser inodora, incoloray agradable a lossentidos. reaEspacio de tierra comprendido entre ciertos lmites. Azimutngulo horizontal referido a un norte magntico o arbitrario, su rango va de 0a 360. Carga esttica Es la diferencia de alturas que existe entre la superficie libre deunafuentedeabastecimientoyunpuntodeterminado delacueducto.Vieneexpresadaenmetroscolumnade agua (mca) Carga dinmicaEs la suma de las cargas de velocidad (V2/2g) y presin. CaudalEs el volumen de agua que pasa por unidad de tiempo, en determinado punto de observacin, en un instante dado.XIICensoEstodalainformacinsobrelacantidaddepoblacin,en unperododetiempodeterminado,lacualbrindayfacilita unadescripcindeloscambiosqueocurrenconelpaso del tiempo. Cota de terreno Alturadeunpuntodelterreno,haciendoreferenciaaun nivel determinado. DesinfeccinEliminacin de bacterias patgenas que existen en el agua, mediante procesos qumicos. DotacinEslacantidaddeaguanecesariaparaconsumodeuna personapor da. EstiajeEslapocadelaoenlaqueloscaudalesdelasfuentes de agua descienden al nivel mnimo. Nivelacin Esunprocedimientodecampoqueserealizaparadeterminar las elevacionesen puntos determinados. PendienteEs el grado de inclinacin que posee un terreno, y se mide porel ngulo que forma con la horizontal. Prdida de carga Eselcambioqueexperimentalapresin,dentrodela tubera, por la friccin que se genera. Perfil Delineacindelasuperficiedelatierra,segnsulatitudy altura, referidas a puntos de control. XIIITopografaEselartederepresentarunterrenoenunplano,consu forma, dimensiones y relieve. XIV XVRESUMEN La comunidad Cuchilla Tendida form parte, junto con otros caseros, de laaldeaconocidaactualmentecomoAzacualpa,perodebidoaltamao territorial y al aumento de la poblacin, fue ascendida como aldea en los libros deregistrodelamunicipalidaddeGualn,departamentodeZacapa.Su poblacinestotalmenteladina,provenientededistintasregionesdelorientey norte de la Repblica. Entrminosmuygeneralessepuedeasegurarqueesunacomunidad enextremapobreza,ademsdeestarenunareginaisladaporlas caractersticastopogrficasdellugar.Nocuentaconlosserviciosbsicosde aguapotable,energaelctricaynotodosloscaserostienenvasdeacceso. Paraagravarmselasunto,lataladesmedidaprovocadaporlafaltade fuentes de trabajo, ha hecho delentorno natural un lugar desrtico, en donde laagriculturayanoesposibleylosnacimientosdeaguaqueexistanhan desaparecido o son insuficientes. Debido a que el sector donde se ubica no es apta para la perforacin de pozos yno poseemanantiales de algn tipo, se lleg a la determinacin de aprovecharlafuentedelroQuebradadeGuaranja,ubicadaenlaaldeaCari, municipio de La Unin.Principalmente se opt por este proyecto, ya que pese a la gran inversin, resultar ser una obra que beneficiar a ms de diez aldeas que se encuentran en similares condiciones. XVIPorotrolado,losproblemasdedistanciaydiferenciadecotasde terrenos entre cada casero, dieron la pauta para realizar un estudio especfico centradoeneldesarrollodeundiseoqueasegurarelfuncionamiento adecuado de la red de distribucin para la aldea Cuchilla Tendida. Esteproyectosecomplementarconunalneadeconduccin proveniente de la fuente antes mencionada, pero no es parte de este trabajo de graduacin,debido al hecho de ser una obra asignada a una empresa privada, por la extensin y comunidades que abarca. El presente trabajo contiene todos los parmetros de diseo, que fueron labaseparalaestimacindecadaunodeloselementosquecomponenun proyectodeaguapotable.As,tambinseadjuntanlosplanosdelaredde distribucin, tanque de distribucin y obras de arte. XVIIOBJETIVOS General Obtener toda la informacin necesaria de campo y gabinete que permita el clculo deldiseode la distribucin de agua potable, para la aldea Cuchilla Tendida,municipiodeGualn,departamentodeZacapa,brindandodeesta formaunasolucindecarctertcnicoaunserviciofundamentalparael desarrollo de lacalidad de vida de los habitantes de la regin. Especficos 1.Recopilartodalainformacinnecesariaquepermitadefinirlas condicionesactuales de vida de la comunidad Cuchilla Tendida. 2.Determinarculesson los tratamientos ideales que den como resultado un abastecimiento deagua potable libre de organismos patgenos. 3.Capacitar a la poblacin de esta comunidad, acerca de la importancia del agua y del buen uso que se le debe dar. XVIII XIXINTRODUCCIN Elejercicio profesional supervisado tienecomo fin primordial, contribuir coneldesarrollocomunitariodelinteriordelarepublica,apoyandoadiversas instituciones,yaseangubernamentalesonogubernamentales,atravsde estudiantesuniversitarios,enestecasoenparticularelejercicioprofesional supervisadoseefectuenelmunicipiodeGualn,departamentodeZacapa, con el objetivo de ser un consejero tcnicoprofesional en todos los proyectos de infraestructura que la municipalidad del lugar estuviera motivando.

Deestaforma,sepresentalaoportunidaddecontribuiradaruna solucinfactiblealproblemadefaltadeabastecimientodeaguapotableenla aldeaCuchillaTendida,siendoestimadoporpartedelasautoridades municipalescomodecarcterurgente,yaquelafaltadetanvitalliquidotrae comoconsecuenciasenfermedadesrespiratoriasygastrointestinalesqueen nios pueden ser mortales. Elpresentetrabajodegraduacinbasasusparmetrosdediseo, conforme a la manera adecuada de clculo para sistemas de abastecimiento de agua potable en zonas rurales de la republica de Guatemala. Esteinformeestconformadoporunainvestigacinmonogrficay diagnsticodeserviciosbsicoseinfraestructuraexistentes,ademsse presenta el detalle de la memoria de clculo de la red de distribucin, tanque de distribucin, presupuesto, planos y el mtodo adecuado de desinfeccin. 11.FASE DE INVESTIGACIN 1.1Monografa del lugar 1.1.1Aspectos histricos La comunidad de Cuchilla Tendida, se encuentra ubicada en el municipio deGualn, departamento de Zacapa. ColindaalnorteconlaaldeaAzacualpa,jurisdiccindelmunicipiode Gualn, al Este conaldeaLoma Pareja, jurisdiccin del municipio de Zacapa, al Sur y al Oeste con terrenos baldos del municipio de Zacapa. Lacomunidadestconformadaporcuatrocaseros,querecibenel nombre deLa Ceiba, El Sauce, El Izote y Cuchilla Tendida; cada uno de estos caserosseencuentraanomenosdeunkilmetrodeseparacin,asuvez, cadacasero tiene dispersos distintos ncleos deparcelas, en las cuales haycierta cantidad deviviendas, cadancleo guarda lazos de parentesco,esto se debeaqueporrazonesdetradicinseacostumbradejaraloshijoscierto espacio dentro de la parcela para que ellos puedanconstruir sus viviendas. Lamentablemente no se tiene registro en ninguna institucin de la fecha de creacin dela comunidad ni de dndeprocedan los primeros habitantes deesesector,estoesaconsecuencia,principalmente,queGualnesun municipioconunaextensinpoblacionalyterritorialbastantegrande;tieneun total de 217 aldeas y caseros, pero slo cuenta con 66 aldeas registradas y 28 reconocidas, tiene una poblacin total estimada de 55,000 habitantes. 21.1.2Origen del nombre Cuchilla Tendida es el modismocon el cual los primeros pobladores del sectordefinieronlascondicionestopogrficasenlascualesvivan, prcticamenteesunareferenciaalasucesindemontaasquecirculany atraviesan toda esta regin. 1.1.3Ubicacin La comunidad se encuentra en el lmite del municipio de Gualn y el de Zacapa; est a un total de 16 kilmetros de la cabeceray a 183 kilmetros de la cuidad capital. DeacuerdoalosdatosdelInstitutoGeogrficoNacional(IGN),su localizacinsepuedeaveriguarenlahojatopogrfica,escala1:50,000 Gualn 2361 III,y sus coordenadas geogrficas registradas son: Latitud150325 Longitud892432 1.1.4Vas de acceso Debido a ser una comunidad conformado por 4 caserosseparados por varios kilmetros una de otra, no todos los caseros tienen accesocon camino deterracera,sinoquealgunoscuentanconcaminodeherradura,esta definicin se hace al tipo de calzada en la cual slo pueden transitar personas o bestias,inclusolasbicicletassontransportesmuydifcilesdeutilizarenestos caminos,porrazonesdependientesmuypronunciadasyqueademsincluye elatravesar quebradas. 3En general el centro de la comunidad Cuchilla Tendida est comunicado conlacabeceramunicipal,pormediodeuncaminodeterracerade12 kilmetrosy4decarreteraasfaltada,estoesporelladodelaaldeaLas Carretas, aunque tambin se puede acceder por medio de la va de la aldea El Cacao,conuntotalde10kilmetrosdecaminodeterraceray7kilmetros asfaltados,ambasrutasseencuentranencondicionesaceptables,estoes graciasalmantenimientoanualdelasautoridadesmunicipales,peroporser unareginmontaosaeltiempopromedioenautomvilesde1horadeviaje desdelacuidaddeGualnalcentrodelacomunidad,endondeseencuentra ubicada la Escuela oficial rural mixta. Deacuerdoconlodescritodelacomunidad,sepresentana continuacinlostiposdeaccesoqueexistenenloscaserosylasdistancias queabarcan,referenciadasdesdelaescuelaoficialsituadaenelcorazndel casero Cuchilla Tendida. La Ceiba est a cuatro kilmetros de caminode herradura, atravesando una quebrada. ElIzoteaunkilmetrodeterraceraydoskilmetrosdecaminode herradura. ElSauceatreskilmetrosdecaminodeterracerasobrelarutaque conduce a la escuela. CuchillaTendidaeselcentrodelacomunidad,lugarendondeest asentadalaescuelayesendondefinalizaelcaminodeterraceraque proviene de la cabecera municipal. 41.1.5Aspectos climatolgicos Elclimaenlazonaesclido,conunaalturapromediode500metros sobreelniveldelmar,semanifiestanslodosestacionesduranteelao, inviernoyverano,laestacinmeteorolgicamscercanaseencuentra localizada en el municipio de La Unin, departamento de Zacapa, a una altura de 1,400 m sobre el nivel del mar, pero los datos ms fidedignos de esta regin sepuedenestimardeacuerdoconlosboletinesdelaestacinLaFragua ubicadaenelmunicipiodeZacapa,departamentodeZacapa,a200metros sobreelniveldelmar,estocorrespondealassemejanzasclimatolgicasque existen en las dos zonas. Temperaturamedia anual 27.6 C Temperatura mxima promedio anual34.5 C Temperatura mnima promedia anual21.8 C Temperatura mxima absoluta anual40.6 C Temperatura mnima absoluta anual 9.5 C Humedad relativa media en porcentaje anual65 C Insolacin en horas 264 Velocidad del viento en Km/horas 9.3 1.1.6Actividades productivas Noexisteningntipodeindustriaformaloinformalconsiderableen todaelreacercanaalacomunidad,lanicafuentedeingresoqueposeenlos pobladores es la venta de jocotes, maderayla crianza decerdos, pero aunnivelmuybajo,porlodemslasiembrademazyfrjolesslopara consumo propio, realizando una cosecha una vez por ao.5Otraformadeingreso,aunquenomuyconstante,eselprstamode mano de obra no calificada, ya sea en actividades agrcolas o de cualquier otra ndole.Lacomunidad,aligualquetodoelmunicipio,tieneunaescasezde trabajo debidoa la falta de inversin nacional o extranjera. 1.1.7Servicios pblicos Con relacin a los servicios pblicos se puede destacar lo siguiente: Lainfraestructuravialseencuentraenestadotransitableporcarrosde dobletraccinenloscaserosdondehaycaminosdeterracera,peroenlos caserosenlosqueseaccedeporcaminosdeherraduralacondicines psima para los transentes. Cuenta con unaescuela oficial rural primaria, en la cual se dan clases a 30 niosportres das a la semana,abarcando una construccin en donde se tienen los requisitos mnimos para la educacin. No posee energa elctrica de ninguna empresa estatal o privada. Existe una iglesia evanglicay una iglesia catlica, pero esta ltima no tiene ningn tipo de formalidad eclesistica. Todaslasviviendastienenletrinasdepozociegoventilado,construidas por el Fondo de Inversin Social (FIS). El puesto de salud ms cercano se encuentra en la aldea Las Carretas, a una distancia de 6 kilmetros de la comunidad. 61.1.8Aspectos topogrficos y tipos de suelo Latopografadelterrenoesmuyaccidentada,tantoenloslugaresen dondeestnubicadosloscaseroscomolasreasqueatraviesaelproyecto, prcticamenteellugaresunconjuntodemontaas,delascualeslams conocida es la del Cerro Colorado. Los suelos han sido clasificados como clase agrcola VII, propiamente de carcterforestal,yaquesonpocoprofundos,conelevadaspendientes, pedregosidad,maldrenajeinterno,texturapesada,bajacapacidadde intercambio catinico y baja disponibilidad de nutrientes. A consecuencia de la tala se ha presentado el problema ambiental de la erosin, lo que ha dado lugar a deslizamientos de tierra en reas de cultivo. 1.1.9Aspectos hidrolgicos La comunidad est adentro de la cuenca grande de Zacapa, siendo parte de la vertiente del Atlntico. DeacuerdoconlosdatosdelInstitutoNacionaldeSismologa, Vulcanologa,MeteorologaeHidrologa(INSIVUMEH),laaldeaposeeun promedio de 75 a 125 das de lluvia al ao, y un total de 600 litros por kilmetro cuadrado en caudal medio anual. Aunque esta regin siempre ha sido rida, la deforestacinexageradahainfluidodemaneraclaveenladesaparicinde muchosmanantialesencargadosdealimentarriachuelosqueservancomo fuentedevidaparalafaunaysereshumanos,ademshasidofactorenel aumento de las sequas y de haber alterado las fechas de poca de lluvia. 7 Tradicionalmente el invierno se estableca afinales del mes de mayo y terminaba a principios del mes de octubre, pero hoy en da las primeras lluvias considerablescaenaprincipiosdelmesdejunio,conperodosdecaloren julioyagosto,volviendoalloverenseptiembredeunamaneraintermitente hasta principios del mes de noviembre. 1.1.10 Autoridades Lanicaautoridadreconocidalegalmenteesladelconsejocomunitario de desarrollo (COCODE), peroslo representa prcticamente a los vecinos del casero central Cuchilla Tendida, los otros caseros tienen sus agrupaciones de vecinos, pero sin ningn tipo de legalidad ms que de palabra. 1.2Estudio de la poblacin 1.2.1ndice de morbilidad y crecimiento De acuerdo a la informacin presentada en el plan de desarrollo integral delmunicipiodeGualn,ao2000,latasadecrecimientodemogrficopara todo el sector es de 3.13% anual, pero los registros del 2004 que controlan los centrosdesaluddelmunicipioafirmanqueesel1.92%anual.Latasade mortalidadsemanejaen3porcadamilpersonas,osea0.30%anual,ylas causas de enfermedad ms comunes son Parasitismo intestinal Resfriado comn AnemiaDengue 81.2.2Resultado de cuantificacin de habitantes y viviendas La poblacin es un noventa y cinco por ciento ladina, las viviendas en su mayora son hechas de adobe, con techo de bajareque, existen muy pocas que tienen mampostera de block pmez y lmina de zinc. De acuerdo a la inspeccin hecha de la mano con el diseo del sistema,el nmero de habitantes y viviendas por casero son los siguientes. Tabla I. Datos de poblacin nmero denmero de Comunidad viviendashabitantesEl Sauce1484 La Ceiba31186 El Izote636 Cuchilla Tendida52312 Total 103618 Con una densidad poblacional de 6 personas por vivienda. 1.3Investigaciones diagnsticas sobre necesidades de servicio 1.3.1Descripcin de las necesidades Lacomunidadcarecedetodoslosserviciospblicos,aunquesepuede mencionar como servicio, las letrinas de pozo ciego ventilado, construidas en el ao2001porelFondodeInversinSocial(FIS),instalandounaletrinapor cadapredioexistente,enlos4caserosqueconformanlacomunidad,este proyectofuemuybenfico,trayendocomoresultadoladisminucindecasos de enfermedades gastrointestinales, aunque careci de la instruccin adecuada de cmo ser utilizada y cmo darle mantenimiento por parte de los vecinos. 91.3.2Justificacin social Lapoblacinestotalmentecampesinaconunanalfabetismodel60%,dedicadoscasicompletamenteaactividadesdeagriculturaycrianzade animales; uno de cada 3 nios asiste a la escuela, y slo uno de cada 100 tiene educacinbsica.Escomosehadescritounareginmuyrida,teniendo problemasseriosdeenfermedadesprovocadasporparsitoshempterose intestinales, siendolosniosmenoresde5aoslosmspropensosala mortalidad por estos casos. 1.3.3Justificacin econmica La falta de recursos naturales y la destruccin de los existentes han sido loselementosprincipalesenelaumentodelapobrezadelacomunidad,los terrenosendondevivenestaspersonasnisiquieraestnlegalizados, principalmenteporque nunca se ha logrado conocer quin era el dueo original de las fincas en esa rea. EsunhechoqueloscampesinosdelacomunidadCuchillaTendida viven en extrema pobreza, actualmente las autoridades mantienen un programa de ayuda para solventar las prdidas que tienen en las cosechas, debido a los fenmenos naturales como sequa, erosin ylluvias de granizo. Lafaltadeserviciospblicosesfundamentaleneldesarrollodela calidaddevidadelacomunidad,perosenecesitagenerarfuentesdetrabajo quereemplacenelsistemadesustentodecadafamilia,realmenteeste problemanoafectasloaestaaldea,sinoqueestpresenteentodoel municipiodeGualn,muestradeelloeselaltogradodeemigracinhaciala capital o los Estados Unidos de Norte Amrica por parte de los gualantecos. 101.3.4Prioridad de las necesidades El municipio de Gualn se caracterizaportenerregionescondiferentes propiedades naturales, existiendo aldeas con grandes recursos de agua y tierra frtil,perolamentablementelaaldeaCuchillaTendidacarecedefuentesde abastecimientodeagua,lospocossuministrosnocumplenlaexigenciade todoslos habitantes, aparte deencontrarse ubicados adistanciasextensas y presentar la dificultad detener accesos muy peligrosos debido a lo accidentadode la topografa del terreno, la introduccin de agua potable ha sido la peticin msurgentepor parte del comit de vecinoshacia la municipalidad. La construccin de camino para la aldea La Ceiba es otra necesidad de urgenciaprimaria,debidoaqueelactualaccesocuentaconungradode riesgo bastante alto,cobrando ya varias victimas de traumatismo craneal. Otroserviciodecarcterbenficoparatodasloscaseros,esla introduccinde energa elctrica,con el cual se alcanzara dar un paso en el desarrollodelacomunidad,pudiendocrearnuevasformasdecomunicacine impulsando fuentes de produccin. Elcentrodesaludmscercanoseencuentraa6kilmetros, representandounadistanciarelativamenteadmisible,perosenecesitade mejoresymayoresrecursoshumanoscomologsticos,parapoder desempear un funcionamiento aceptable. Con respecto al rea de saneamiento, se puede mencionar que todas las viviendas tienen sistema de disposicin de excretas. 112.SERVICIO TCNICO PROFESIONAL 2.1Descripcin del proyecto El proyecto consiste en laconstruccinde un sistema de distribucin de aguapotableconducidapormediodetuberadePVC,utilizandoenergagravitacional,detalmaneraqueeltanquededistribucinseubicarenla cota ms alta de la comunidad. LaestacinE-1eselpuntodereferenciaparalas5lneasde distribucin que abarca este diseo, y adems es el sitio de encuentro entre el proyectodelalneadeconduccinquecomprendera11comunidades pertenecientes a los municipios de Gualn y de Zacapa. Seconstruirunacajaderivadoradecaudalesdetresvertederos,cuya finalidadserladedelimitarlacantidadespecficadeaguanecesariapara cada aldea que abarca el proyecto, ubicada en la estacin E-1 en la salida del tanque de distribucin. Como se describi en el captulo anterior, la comunidad Cuchilla Tendida seencuentradivididaen5aldeasocaseros,portalmotivosedisearon5 lneasdedistribucinindependientes,conelfindeevitarposiblesproblemasentre los vecinos de cada casero al compartir unsolo sistema de agua, todas las lneas o ramales de distribucinposeern dimetrosestablecidos entre y 2, dePVC, con presiones nominales de100 PSI hasta 315 PSI. 12Cadaramalconstardeobrashidrulicascomplementarias,entrelascualessedestacanlascajasrompepresin,pasosdezanjn,anclajesde concreto,vlvulasyfinalmenteseconstruirnlasconexionesdomiciliaresdel tipo predialpor cada viviendaexistente en los caserosde Cuchilla Tendida. 2.2Topografa Etimolgicamente la palabra topografa procede del griego "topo" = lugar, y "grafos" = dibujo. Es la ciencia que, con el auxilio de las matemticas, ayuda a representar grficamente (mediante un dibujo), un terreno o lugar determinado, contodoslosaccidentesyparticularidadesnaturalesoartificialesdesu superficie. En las proyecciones topogrficas se distinguen dos partes: planimetra y altimetra. Planimetra es la proyeccin de cada punto interesante del terreno sobre un plano horizontal, tomado como referencia. Altimetra,esladeterminacindelascotasdelosdiferentespuntosdel terreno,conrespectoalplanohorizontaldecomparacin,elcual,aunque puedesertomadoaunaalturaarbitraria,engeneralserelacionaconelplano horizontal terico formado por el nivel del mar. Sedenomina"levantamientotopogrfico",alconjuntodeoperaciones realizadassobreelterreno,conlosinstrumentosadecuados,que posteriormente permitir la confeccin del plano de ese lugar o zona. 132.2.1Lineamientosgeneralesparalevantamientostopogrficosen sistemas deagua potable Previamente al inicio de los trabajos de topografa se tendrla certeza, mediantedocumentos,dequelasfuentesseleccionadaspuedenser empleadasparalosfinesdeproyecto,ydurantelaejecucindelostrabajos, cerciorarseyobtenerlaspromesasdeservidumbredepasoparalas conducciones y de propiedad de los terrenos para las obras de arte importantes yplantasdetratamientoconsiderandolagestindeexpropiacin,sifuere necesario. Seefectuarlevantamientotopogrficodelaslneasqueunanlas fuentesdeabastecimientodeaguaseleccionadasconlosncleospoblados, as como de estos ncleos poblados. Delasfuentesdeabastecimientosesacarndetallesdesu configuracin.Enlaslneastopogrficasdelafuentealosncleospoblados, ademsdelaidentificacinpropiadelalnea,selocalizarndetalles importantes como estructuras existentes, pasos de ros, quebradas y zanjones, caminos, cercos, puntos altos de terreno, etc. El levantamiento de los ncleos poblados consistir en el trazo de lneas principales y ramales secundarios que puedan ser utilizadospara la instalacin delastuberasdedistribucindelagua,conlalocalizacindetodaslas viviendas, edificios pblicos y calles existentes dentro de los ncleos poblados, ascomolaidentificacindetodaslasestructurasysitiosimportantes.Los levantamientostopogrficosparaacueductos,contendrnlasdosacciones principales de planimetra y altmetria. 142.2.1.1Orden de los levantamientos topogrficos Dependiendodeltamaoytipodelproyecto,habitantesaser beneficiados,caractersticasdelterreno,aparatosaemplearseyerrores permisibles,loslevantamientostopogrficosarealizarsepuedenserde primero,segundootercerorden,dependiendodelacomplejidaddelproyecto, lo cual deber ser determinado en el estudio de prefactibilidad. 2.2.1.1.1Primer orden oDebe usarse en. Levantamiento de sistema por gravedad con diferencias totales de altura entre puntos obligados crticos menores de 5 metros por cada kilmetro. Sistemas por bombeo. oForma de realizarlo. Ellevantamientoplanimtricosereferiralmeridianomagnticoyser efectuado con teodolito de precisin y cinta mtrica de precisin. Ellevantamientoaltimtricoserefectuadoconniveldeprecisinde trpode,referenciadoaBMconvencional,bienidentificadoode preferencia, a un BM geodsico. 15E =A *N E =error en minutos A =precisin del aparato en minutos N =nmero de vrtices de la poligonal E =25 * K E =error en milmetros K =longitud en kilmetros abarcada en la nivelacinoErrores permisibles. El error mximo admisible de cierre en distancia ser. Elerrormximoadmisibleenelcierreangulardelaspoligonales cerradas ser. El error mximo admisible en el cierre altimtricoser de. E=L * 0.001 E =error en metros L =longitud del polgono cerrado en metros 16E =A *N E =error en minutos A =precisin del aparato en minutos N =nmero de vrtices de la poligonal 2.2.1.1.2Segundo orden oDebe usarse. Ladiferenciadealturaentrelafuenteylacomunidad(viviendasmas altas) sea mayor de 5 metros por kilmetro. En sistemas por gravedad. oForma de realizarlo. Ellevantamientoplanimtricosereferiralnortemagnticoyser efectuadoconteodolitodeprecisin,pudiendoutilizarelmtododela taquimetra. oErrores permisibles. El error mximo admisible de cierre en distancia ser de. El error mximo admisible decierre angular de las poligonales ser de. E=L * 0.002 E =error en metros L =longitud del polgono cerrado en metros 17E =50 * K E =error en milmetros K =longitud en kilmetros abarcada en la nivelacinEl error mximo admisible en el cierre altimtrico ser de. 2.2.1.2Zonas de levantamientos 2.2.1.2.1Zona de captacin Serealizarunlevantamientotopogrficolomsamplioydetallado posible,deacuerdoalascondicionesdelterrenoyaltipodeobra,sacando secciones transversales donde se localicen los brotes. Cuando se trate de una corrientedeagua,selevantarnseccionesenunalongitudmnimade20 metros aun espaciamiento mximo de 20 metros transversales, aguas arriba y aguas abajo del sitio seleccionado. En corrientes se determinarn los niveles de escorrentamxima y mnima. Igual especificacinse tendr en cuenta al utilizarlagosolagunas.Esrecomendablelevantarunacuadriculaacada5 metros. 2.2.1.2.2Zonas para obras de arte El levantamiento topogrficoser lo ms amplio y detallado posible, de acuerdoalascondicionesdelterrenoydeacuerdoaltipodeobra,yasea desarenador,plantadetratamiento,tanquedealmacenamiento,drenajesy otros. 182.2.1.2.3Lneas de conduccin Previamenteainiciarellevantamientodelaslneasdeconduccin, deberhacerseunrecorridodesdelasfuenteshastalascomunidadespara hacer una seleccin preliminar de la localizacin de las lneas de conduccin. Ellevantamientotopogrficodeestaslneasdeberregistrarlos obstculos ms importantes y los que pudieranprovocar algn problema en el diseo y construccin, para tales efectos, se deber seguir la siguiente norma. Cuando las distancias sean uniformes, sin accidentes intermedios como zanjones o montculos, las distancias entre puntos de nivelacin dependern de la pendiente longitudinal y setomarn los siguientes parmetros. TablaII.Normas de nivelacin para lneas de conduccin Pendiente longitudinalDistancia horizontal mnima lnea de conduccinentre puntos de nivelacin Menor de 5%20 metros Entre 5 y 20%10 metros Mayor de 20%5 metros 2.2.1.2.4Redes de distribucin En los levantamientostopogrficos del ncleo de la poblacin as como delazonadedesarrollofuturo,selocalizarnynivelarntodaslascallesy caminos, indicando el tipo, forma y estado de la rasante. 19Selocalizarnlasedificacionesporradiaciones,sealandolosedificios pblicos,escuelas,industrias,puestosdesalud,parques,camposdedeporte, cursosdeagua,puentesytodasaquellasestructurasnaturalesoartificiales queguardanrelacinconelproyectodelaredoinfluyanensudiseo.La nivelacin deber tomar en cuenta los accidentes topogrficosde importancia ysetomarlacotadeloscrucesdelascalles,viviendas,escuelaseiglesias, ligando todo a un solo levantamiento, referenciado a un solo BM. Lazonadedistribucindeberlevantarsepormediodepoligonales cerradascuandoseaposible,oabiertas,manteniendosiempreunenlaceala poligonal principal. Utilizndose la tabla I de nivelacin como referencia. 2.2.1.2.5Levantamientos adicionales Levantamientosparalaubicacindelasobrasdeartecomotanquede distribucin, desarenador, caja derivadora de caudales, plantas de tratamiento, etc. se harn posteriormente, enlazndolas a las poligonales iniciales. 2.2.1.2.6Referencias En las lneas de conduccin y en las redes de distribucin de desarrollo futuro, se debencolocar mojones de concreto, debidamente referenciados, en nmero tal que permitan su replanteo y que sean visibles, teniendo un dimetromnimode15cmyunaprofundidadmnimade30cm,teniendoquecontener informacin del nmero de estacin y fecha. Los datos de losmojones deben aparecer en las libretas de campo, teniendo una concordancia con respecto al nmero de estacinhecha en campo y en gabinete. 202.2.1.2.7Libretas de campo. Losdatosdetodoestudiotopogrficodebernquedarclaramente consignados en las libretas de campo y estarn libres de alteraciones. Adems seconsideraindispensablequeseacompaenconcroquisoesquemasdel levantamiento. Deberconsignarse el tipo de suelo encontrado en el recorrido. 2.2.2Clculo y dibujo topogrfico El clculo es la parte de la topografa que se ocupade analizar los datos numricos obtenidos en el levantamiento topogrfico, con el fin de definir una informacin necesaria para poder elaborar un plano topogrfico. Sedenomina"levantamientodelplano",alconjuntodeoperaciones realizadasconlosdatosobtenidosenellevantamientotopogrfico,quepermitan confeccionar un dibujo a escala o plano del lugar que se considera. 2.2.3Mtodos topogrficos utilizados para el diseo Deacuerdoalascaractersticasfsicasexistentesenelproyecto,se trabajunlevantamientodesegundoorden,utilizandomtodosdirectose indirectos de mediciny empleando los siguientes recursos. Teodolitoelectrnicodeprecisinde20segundos,modeloSOKKIADT6; cinta mtrica de 50 metros, hecha de fibra de vidrio; estadal de 4 metros; y plomada de bronce, de 16 onzas. 212.3Fuente de abastecimiento de agua Elabastecimientotienequesatisfacerelconsumodelapoblacina servir, durante el perodo de diseo adoptado. El abastecimiento de agua tiene diversas fuentes, entre las cuales se mencionan las siguientes. 2.3.1Fuentes de abastecimiento superficiales Entreellaslasmscomunessonlosros,paraloscualessecalculael caudal de demanda de la poblacin a servir, y el caudal producido por dicho ro, sielcaudalproducidosatisfacelademanda,entoncesseconduce artificialmentehaciaunaplantadetratamiento,paradespusseralmacenada enuntanquededistribucin.Loslagosolagunaspuedenserotrafuentede abastecimientosuperficial,perodebetenerseuncontrolestrictoensu purificacin y potabilizacin. 2.3.2Fuentes de abastecimiento subterrneas Lasfuentessubterrneastienenlaventajadeseraguasmspuras,es decir,menoscontaminadas,debidoaquenotienencontactoconelambiente externo, pero algunas de ellas son aguas duras, es decir, que tienen presencia decompuestosqumicostxicos,peroquepormediodetratamientosse pueden convertir en agua potable. 2.3.2.1Manantiales Los manantiales son afloramientos de agua subterrnea cuya presin es mayor o igual que la atmosfrica y su nivel fretico atraviesa las capas de suelo superficial, saliendo por fin a la superficie. 222.3.2.2Mantos freticos Son porciones grandes de agua que se encuentran atrapadas entre los estratos del suelo, generalmente a altas presiones, lo que facilita su extraccinpor medio de la perforacin de pozos. 2.3.3Tipo de fuente a utilizar Lafuentedeabastecimientoadoptadaparaestediseoesdeltipo superficial,especficamenteelroQuebradadeGuaranja,queseencuentra ubicadoenlaaldeaCari,municipiodeLaUnin,departamentodeZacapa,a unadistanciade12kilmetrosdelaaldeaCuchillaTendidayaunaaltitud 1200metrossobreelniveldelmar.Elporqudeubicarunacaptacintan alejada,esdebidoalascondicionescasidesrticasdelaregin,nocontando con ninguna clase de abastecimientoms cercanay pensar enconstruir pozo mecniconoesunaopcinviable,debidoalpreciodemantenimientoy tambin al hecho demostradode que el manto fretico se encuentra a grandes profundidades. 2.3.4Aforo de la fuente de agua Aforo es la medicin de la cantidad de agua que produce una fuente en untiempodeterminado,esobligatoriorealizarporlomenos2aforos,unoen pocadeestiajeyotroentemporadadeinvierno.Estoesdebidoaqueel diseadornecesitasaberselcaudalenelperiodomssecoesaptopara cumplirconlaexigenciadelcaudaldeconduccin,yelcaudaleninviernoes utilizadopara determinar el mayor volumen al cual estarn sometidas las obras de arte enla captacin. 23Para aforar una fuente el mtodo ms simple es elde recibir el agua en un recipiente de volumen conocido,depreferencia un bote de 5 galones o un barrilde54galones.Setomaeltiempoquetardaelrecipienteenllenarse totalmente y despues se calculala relacin de litros del recipiente divido entre la cantidad de segundos que tardo en llenarse. Este proceso recibe el nombre devolumtricoysedeberealizarporlomenos5veces,paraobtenerun promedio aceptable. Elmtodoqueseutilizenlamedicindelaforofuedeltipo volumtrico,dandounacantidadde12.17litrosporsegundoenelmesde febreroy11.22litrosporsegundoenelmesdemarzo,siendoestecaudal mayorqueelrequeridoparalaconduccin.Elcaudalmedidoenelmesde agostodel2005mostrundatoestimadoen41.47litrosporsegundo,este aumentoen el caudal es provocado por el copioso invierno quese dio en ese ao,yaqueenagostodel2004seobtuvouncaudalde15.48litrospor segundo, siendo este dato el valor promedio estimado desde 1995. Lasiguientetabladescribelosvaloresdecaudalesmedidosen diferentesperiodos de tiempo. Tabla III. Aforo de la fuente AforoAgosto 2004 Febrero 2005 Marzo 2005Septiembre 2005 nmeroseg.seg.seg.seg. 11.331.841.754.33 21.291.901.835.17 31.411.861.604.82 41.381.811.654.95 51.282.021.684.46 61.451.80 1.84 5.21 Promedio (seg.)1.361.871.734.82 Volumen de prueba (m3)0.020.02 0.02 0.20 Caudal estimado (lts/seg.)15.4811.2212.1741.47 242.3.5Calidad sanitaria del agua Agua potable es aquella que, bien en su estado natural o despus de un tratamientoadecuado,esaptaparaelconsumohumanoynoproduceningn efectoperjudicialparalasalud.Eslimpia,transparente,sinoloresosabores desagradables y est libre de contaminantes. Hay que tener en cuenta que el agua potable nunca es totalmente pura, enmayoromenorgradocontienesustanciasdisueltasquesonbeneficiosas para el organismo. Un agua absolutamente pura no sera agradable de beber. Las aguas destinadas al consumo pblico debern ser sometidas a una seriedeoperacionesdetratamientoparaeliminarlosagentespatgenosy reducir los dems contaminantes a niveles insignificantes, no perjudiciales para la salud. Por tanto, al estimar la calidad del agua se deben de tener en cuenta diferentes condicionantes como son la proteccin de las fuentes, la eficacia y la fiabilidad del tratamiento y la proteccin de la red de distribucin. 2.3.5.1 Anlisis del agua Losanlisisdeaguasonexmenesdemuestrasqueseestudianen laboratoriosdequmicaymicrobiologa,conelfindedefinirlacantidadde microorganismos patgenos o sustancias txicas que no alteran el color, oloro sabor del agua, y que son dainos para el ser humano. 252.3.5.1.1Examen bacteriolgico El examen bacteriolgico se hace con el fin de establecer la cantidad de contaminacindelaguaconorganismospatgenos,porquesonbacteriasque producenenfermedadesgastrointestinalesyrespiratorias.Esteexamense apoya en mtodos estadsticos, los cuales determinan el nmero ms probable debacteriaspresentes.Dichoexamenestilcomocontroldecalidad,para verificacin de alguna eventual contaminacin. Segnlosresultadosdelosexmenesdecalidaddeagua,quese presentanen el apndice 1, desde el punto de vista bacteriolgico el agua no espotable.Poresemotivo,sehacenecesarioimplementarunadesinfeccin con hipoclorito de sodio, para aprovechar los efectos residuales del cloro. 2.3.5.1.2Anlisis fsico qumico Este anlisis determina las caractersticas fsicas del agua tales como: el aspecto,elcolor,elolor,elsabor,supH,ysudureza.Especficamentepara esteproyecto,desdeelpuntodevistafisicoqumico,elaguaesaptapara consumo humano. En el anexo I se adjuntan los exmenes fsico qumico y bacteriolgico. 2.3.6Tratamiento del agua El objeto del tratamiento es adecuar las caractersticas del agua captada alasnormasdecalidadestablecidas,conelfindegarantizarsuconsumosin ningntipoderiesgosanitario.Todaslasaguas,inclusolasdemejorcalidad, van a necesitar, al menos, la adicin de un desinfectante para potabilizarlas. 26Los procedimientos que se pueden llevar a cabo para la depuracin del agua se realizan en las estaciones de tratamiento y son de varios tipos. 2.3.6.1Tratamientos mecnicos Los procedimientos mecnicos tienen como finalidad eliminar la mayora de las partculas en suspensin que lleva el agua. Eldesbasteserealizaempleandounarejillaqueretieneentresus barroteslosmaterialesdemayortamao.Esnecesariolimpiarlas frecuentemente. Los materiales ms pequeos como hojas, hierbas, tierras que puedenatravesarlasrejasdeldesbastequedaranretenidasenlasmallasde tamizacin. Las mallas de tamizacin se limpiarn de forma automtica. 2.3.6.2Tratamientos fsicos: Lostratamientosfsicosestncomprendidosporlaaireacin, sedimentacin, flotacin y filtracin. Laaireacintienecomoprincipalfuncinlaoxidacindelhierroyel manganeso,ascomolaeliminacindesustanciasvoltiles,mejorandoasel olor y sabor del agua, aunque pueden permanecer olores y sabores provocados por sustancias que no tienen la suficiente volatilidad. Elprocesodesedimentacinserealizadisminuyendolavelocidadde circulacin del agua hasta permitir que la materia sedimentable se deposite en el fondo. 27Lafiltracinserealizahaciendopasarelaguaatravsdeunmaterial poroso, normalmente arena, las materias en suspensin en el agua de tamao mayor al dimetro del filtro quedaran retenidas en l. 2.3.6.3Tratamientos qumicos Lacoagulacin,floculacin,ablandamientoydesinfeccinsonpartede los tratamientos qumicos que se leefectan al agua. Paralafloculacinycoagulacinseaadenreactivos, convenientemente dosificados, que permiten aumentar el tamao de partculas en suspensin y su posterior sedimentacin. Conlosprocesosdescritoshastaahoraseconsigueunagualibrede sustancias en suspensin, transparente pero no desprovista, en la mayor parte de las veces, de microorganismos. Medianteladesinfeccinsedestruyelamayorpartedelamateria orgnica y microorganismos que pueda existir en el agua. De forma sistemtica no se realizan todos estos procesos de depuracin, sinoquequedancondicionadosalacalidaddelagua.Latotalidaddeestas operacionesseefectanenlasestacionesdetratamientoyamencionadas, mientrasqueeldesbaste,filtracinydesinfeccinseejecutanenpequeos abastecimientos.Lasaguasdeprocedenciasubterrneanoprecisan, generalmente, ms que un tratamiento de desinfeccin. 282.4Datos para el diseo hidrulico 2.4.1Perodo de diseo Elperododediseoparaunsistemadeabastecimientodeaguaosus componentes,eseltiempocomprendidoentrelapuestaenservicioyel momentoenquesuusosobrepasalascondicionesestablecidaseneldiseo por falta de capacidad para prestar un buen servicio. Porconsiguiente,losdosaspectosprincipalesqueintervienenenel perodo de diseo son: la durabilidad de las instalaciones y su capacidad para prestar un buen servicio para las condiciones previstas. Encondicionesgenerales,segnlaguaparaeldiseode abastecimientodeaguapotableazonasruralesdelINFOM,puedeafirmarse que un perodo de diseo de 20 aos es el ms recomendable para acueductos rurales. Para el proyecto en mencin se consider un perodo de diseo de 21 aos, incluyendo un ao de trmites administrativos y construccin del sistema. 2.4.2Clculo de poblacin actual y futura Para definir un proyecto de agua potable, es indispensabledeterminar la cantidaddehabitantesaservir,deacuerdoalperododediseoadoptado. Existen diferentes mtodos utilizados en el clculo del crecimiento poblacional; cada mtodo se basa en datos estadsticos de censos de poblacin realizados en el pasado. Siendo el mtodo geomtrico la frmula ms aconsejable ya que eselmodeloquemejorseadaptaalcrecimientodepoblacionesenvasde desarrollo. 29Lapoblacinaservirsedefinideacuerdoadatosdepoblacindel InstitutoNacionaldeEstadstica,yademsdeparmetrosutilizadosenla OficinaMunicipaldePlanificacindeGualnZacapa,determinandoparaest comunidaduntotalde103viviendas,conunadensidadhabitacionalde6 personas que es el valor adoptado para el rea rural,y una tasa de crecimiento estimada del 3.03%. Porlotanto,lapoblacinactualdediseoseestimdelasiguiente forma. PA = Nmero de viviendas * densidad habitacional PA = 103 * 6 = 618 habitantes Lapoblacinfuturadelreaquecubrirelsistemadeagua,sclculo segn la frmula de crecimiento geomtrico. PF = PA *(1+ T)N Donde: PF = poblacin futura PA = poblacin actualT = tasa de crecimiento poblacional N = periodo de diseo (en aos) Sustituyendo datos en la frmula anterior se obtiene: PF = 618 * (1 + 0.03.03)21 PF = 1157 habitantes 302.4.3Requerimientos de diseo Comotodoproyectodeingenieracivilesfundamentaldetallarcules son los parmetros que delimitan las propiedades o caractersticas que tendrn loselementosdelsistemaadisear.Detalmodoqueparaestecasose estudiaron los siguientes conceptos. 2.4.3.1Dotacin Eslacantidaddeaguaasignadaenundaacadausuario.Seexpresa en litros por habitante al da. Sedebetenerenconsideracinparaelclculodeladotacinfactores comoclima,niveldevida,actividadesproductivas,abastecimientoprivado, servicioscomunalesopblicos,facilidaddedrenaje,calidaddelagua, medicin, administracin del sistema y presiones del mismo. Enlaestimacindeladotacinsetomarnencuentaestudiosde demanda para la poblacin o de poblaciones similares, s los hubiere. A falta de stos se evaluar de acuerdo al tipo de servicio a elaborar. 2.4.3.1.1Conexin predial De60a120litros,enserviciosexclusivosdeconexionesprediales. Entendindoseporconexinpredialcadaservicioqueseprestaauna comunidad,abasedeungrifoinstaladofueradelavivienda,perodentrodel predio o lote que la ocupa. 31Eseltipodeserviciomsrecomendabledesdeelpuntodevistade higieneysaludparaelrearural,tomandoencuentaalavez,razones econmicas.Lainstalacinpredialserecomiendaparacomunidadesrurales concentradas y semidispersas con nivel socioeconmico regular. 2.4.3.2Caudal medio diario Eslacantidaddeaguaquevaaconsumirlapoblacinduranteunda (24horas),elcualseexpresatambincomoelpromediodelosconsumos diarios en el perodo de un ao. A falta de registro, el caudal medio diario ser el producto de la dotacin adoptada,porelnmerodehabitantesqueseestimenalfinaldelperodode diseo. QM=Dotacin* No. Hab. /86400 Donde: QM= caudal medio en lts/seg Dotacin =90 lts / hab / da No. Hab. = numero de habitantes futuros Sustituyendo datos en la frmula anterior, se obtiene: QM=( 90 lts/ hab / da *1157Hab.)/86400 = 1.205 lts/seg QM=1.205 lts/seg 322.4.3.3Caudal mximo diario Sedefinecomoelmximoconsumodeaguadurante24horas, observado en el periodo de un ao, es el que se utiliza para disear la lnea de conduccin. Afaltaderegistro,elInstitutodeFomentoMunicipal,sugierequeelcaudal mximo diario ser el producto de multiplicar el caudal medio diario por un factor que oscile entre 1.2 y 1.5 para poblaciones futuras menores de 1000 habitantes y 1.2 para poblaciones futuras mayores de 1000 habitantes. QMD = QM* FDM Donde:QMD = caudal mximo diario en lts/seg QM= caudal medio diario en lts/seg FDM = factor de da mximo, que segn norma, se adopta en1.2 Sustituyendo datos en la formula anterior se obtiene: QMD = 1.205 lts/seg * 1.2=1.446 lts/seg 2.4.3.4Caudal mximo horario Elcaudalmximohorarioesaquelquesedefinecomoelmximo consumo de agua observado durante una hora del da en el perodo de un ao. 33El Instituto de Fomento Municipal define que el caudal mximo horario se determinamultiplicandoelcaudalmediodiarioporelcoeficientede2.0a3.0 parapoblacionesfuturasmenoresde1000habitantes,y2.0parapoblaciones mayores de 1000 habitantes. QMH = QM * FHM Donde: QMH = caudal mximo horario en lts/seg QM = caudal medio diario en lts/seg FHM = factor de hora mximo, que segn norma, se adopta en 2.0 Sustituyendo datos QMH = 1.205 lts/seg * 2.0=2.41 lts/seg

2.4.3.5Caudal de vivienda Elcaudaldeviviendaeselvalorestimadoporcadadomicilio.Esel productoqueresultadedividirelcaudalmximohorariodentrodeltotalde viviendas que abastecer el proyecto. QV = QMH/total deviviendasdel proyecto Donde:QV = caudal de vivienda enlts/seg, en este proyecto son 103 viviendas QMH = caudal mximo horario en lts/seg 34Sustituyendo datos Q V = (2.41 lts/seg) / 103 viviendas =0.023 lts/seg 2.4.3.6Caudal instantneo Estecaudalseutilizaparalogrardeterminarqupasacuandolas viviendaspertenecientesaunramalestnempleandoelservicio simultneamente.QINS= K(N 1)Donde:QINS = caudal instantneo enlts/segN= nmero de viviendas del ramal K = 0.15 para menos de 55viviendas 0.20 para ms de 55 viviendas 0.25 para llenacntaros 2.4.3.7Caudal de diseo Esnecesarioparaelclculohidrulicodelastuberasdedistribucin, hacerunanlisiscomparativodelcaudalmximohorariocontraelcaudal instantneo,seleccionandosiempreelvalormsaltoobtenidodeambos clculos. Esto sirve para determinar el valor ms real de acuerdoa la poblacin a beneficiar. Ademsdelcaudalanterior,sedebendetomarencuentalos volmenesdeaguarequeridosporindustriasformalesoinstitucionesde serviciocomohospitales,enelcasodeque existieran estos inmuebles enel rea que abarca el diseo. 352.4.3.8Clculo hidrulico Paraeldiseodesistemasdelneasdeconduccinyredesde distribucinotuberasdeacueductos,seaplicalafrmuladeHazen-Williams para tuberas que trabajan a seccin llena, que toma en cuenta las prdidas en presin provocadas por la friccinque se da entre el agua y elmaterial de la tubera. La frmula es Donde: HF = prdida de carga en metros C= coeficiente de friccin internoD= dimetro interno en pulgadas L= longitud de diseo en metros Q = caudal en litros por segundo 2.4.3.9Presiones y velocidades Lapresineneldiseohidrulicosemideenmetrosporcolumnade agua. Donde 1 MCA = 1.422libras/pul^2 ( PSI en siglas inglesas) 10 MCA = 1 kg/cm^2 HF = 1743.81141 * L * Q 1.85 D 4.87 * C 1.85 36La presin en un punto determinado dentro del sistema, es la diferencia de la cota piezomtrica y la cota del terreno. Existen dos tipos de presiones, la presin dinmica y la presin esttica. Lapresindinmicacontemplaprdidasprovocadasporlarugosidaddel material al estar en contacto con elliquido en movimiento. La presin esttica asumequeellquidoseencuentraenreposo.Losdatosdeambaspresiones sonindispensablesparaconoceraquesfuerzoestarnsometidoslos elementos del proyecto. La velocidad del agua dentro de las tuberas se encuentra por medio de la ecuacin de continuidad. DondeV = velocidad del fluido en m/seg Q = caudal en m^3/seg A = rea interna del tuboen m^2/seg D = dimetro interno en mts Elrangodevelocidadesparaeldiseosemanejardeacuerdoalos siguientes valores. Mnima0.40 m/seg Mxima 3.00 m/seg De preferencia no mayor de 1.50 m/seg, nicamente en longitudes cortas de tramos finales se puede permitir hasta un mximo de 5.00 m/seg. V = Q= 4Q________________ _____________________ A*D^2 372.4.3.10 Tipos de tubera Lastuberassonconductoscerrados,utilizadosparalaconduccinde aguapotableaseccinllena,existendiversostiposdematerialesenel mercado,perolosmsutilizadossonlastuberashechasdePVCyhierro galvanizado. 2.4.3.10.1Tubera de PVC Elpoliclorurodevinilo,llamadoensiglasPVC,esunacombinacin qumicadecarbono,hidrgenoycloro.Susmateriasprimasprovienendel petrleo(enun43%)ydelasalcomn(enun57%).Estaclasedetubera plsticaeseconmica,fcildetransportarytrabajar,perosedeformaa temperaturas altas y debe de protegerse del sol. El PVC se comercializa de acuerdo a presiones nominales. Para efectos de diseo se debe deplanificar con presiones de trabajo que son un 80%de la presin nominal. Prcticamente en el clculo se toma un factor de seguridad enlastuberas,conelfindenoestaresforzandoelmaterialasumxima resistencia. Estas presiones se miden en metros columna de agua (MCA). Tambin como norma de clasificacin internacional, a la tubera de PVC se le regula por la relacin de espesor de pared y el dimetro exterior llamado SDR. Su longitud comercial es de 6.09 m. 382.4.3.10.2Tubera de hierro galvanizado Sontubosdeacerocuyassuperficiesexterioreinteriorhansido cubiertasdezinc,paraprotegerlasdeagentesqumicosquecontaminanel agua. La tubera de hierro galvanizada se utiliza cuando hay lugares en donde nosepuedeenterraroesnecesariocolocartuberaqueresistaunapresin mayor de 175 mca.Principalmente la tubera de HG es aconsejablede usar,cuandoloscostosdetuberadePVCsobrepasenalospreciosdetuberade HG. Es una tubera difcil de maniobrar y trasladar, debido al peso del acero, adems su instalacin necesita de mucha supervisine inspeccin. EnesteproyectoseutilizartuberadeHGnicamenteparasortear pequeas deflexiones naturales, especficamente zanjones de ros. 39 2.4.3.11Resumen de datos del sistema Tipo de fuentecaptacin superficial Tipo de sistemagravedad Tipo de distribucin ramificada y circular Dotacin90 lts / da Tasa de crecimiento3.03 % Periodo de diseo21 aos Viviendas actuales103 Poblacin actual618Poblacin futura1157Conexiones domiciliares103 Tubera promedio por conexin domiciliar30 metros Caudal medio1.205 lts / seg. Caudal mximo diario1.446 lts / seg. Caudal mximo horario2.410 lts / seg. Caudal de vivienda0.023 lts / seg. Factor da mximo1.20 Factor hora mximo 2.00 Porcentaje de volumen de almacenamiento 40 % Volumen de almacenamiento41.656 m3 Constante de friccin de PVC140 40 2.5Componentes del sistema Comopartedeesteproyectosedebernconstruirelementosque desempearanfuncionesdeterminadas,yquesernecesariounaestimacin adecuadadeculeslamejorformadepoderplanificarlosparaobtenerun servicio que brinde a la poblacin una agua potable de alta calidad. 2.5.1Captacin La captacin es una obra que se construye con fines de colectar el agua delasfuentes.Entrelasprincipalescondicionesqueunafuentedebede cumplirse encuentran las siguientes. Elfinbsicoesasegurarlarecoleccindelacantidaddeagua necesariaparaelsuministrodelapoblacin,garantizandoseguridad, estabilidadyfuncionamientoentodosloscasosquesepuedan presentar. El tipo de obra a emplearse, ser en funcin de las caractersticas de la fuente, de la calidad fsica, qumica y bacteriolgica del agua. Paracualquiercondicindelafuente,garantizarproteccincontrala contaminacinyentradaoproliferacinderaces,algasyotros organismos indeseables. Impediralmximolaentradadearenaymaterialesensuspensiny flotacin. 412.5.1.1Captaciones superficiales Sonobrasempleadasenfuentessuperficiales.Sedebertenerel cuidadodeubicarlasensitiosdondelacorrienteamenacelaestructuraa construir.Ademsdeberaislarse,paraimpedirelaccesodepersonaso animalesypormotivodelazolvamiento,noselocalizarenlugaresendonde existan bancos de arena Sedistinguenvariostiposdecaptacionessuperficiales,siendolasms comunes, la botacoma de fondo o sumergida y la captacin lateral. 2.5.1.1.1Bocatoma de fondo Esunaestructuraestable,localizadaenlacorrientedeagua, perpendicularaellayprovistaderejillametlicaquepermitadarentradaal agua y retener los materiales de acarreo de cierto tamao. Este proyecto constar de este tipo de captacin, ya que las condiciones naturales son ideales para este tipo de obra. 2.5.2Lnea de conduccin Lalneadeconduccinesunconjuntodetuberaslibres(canales)o forzadas(tuberas),quepartendelasobrasdecaptacinaltanquede distribucin. Eneldiseodeunalneadeconduccinporgravedad,sedebentener los siguientes aspectos fundamentales: 42Lacapacidaddebersersuficienteparatransportarelcaudalmximo diario. La seleccin del dimetro y clase de la tubera que se emplear deber ajustarsealamximaeconoma.Depreferenciaseutilizarelsistema de dos dimetros para una prdida de carga ya estimada. Enconduccionesforzadasesprecisotenersiempreencuentalas prdidasdecarga.staseacumulacuantomayoreslalongituddela conduccin. Elclculodelalneadeconduccinnoespartedeestetrabajode graduacin,estoesdebidoaqueespartedeunproyectoplanificadoporuna empresa privada en el 2004, el cual ser desarrollado por el Fondo de Inversin Social (FIS), dicho proyecto recibi el nombre de sistema de acueducto de Cari.Tendr una longitud aproximada de 12 Km,con una diferencia de cotas de 700 metrosybeneficiarabastantescomunidadesdelosmunicipiosdeGualnyde Zacapa. Lospermisosparaelpasodelatuberadeconduccin,estn registradosen el libro de la oficina municipal de planificacin del municipio de Gualn,departamentodeZacapa,destinadoparaactasdeconstitucinde servidumbresdepasoydonacionesparalaejecucindeobrasdebeneficio colectivo. 432.5.3Tanque de distribucin Lostanquesdedistribucinsonreceptculosdediferentesformas, tamaosyprofundidades.Debentenerunacubiertasuperiorparaevitarla contaminacinprovenientedelexteriorypuedenserconstruidosdediversos materiales. Su fin principal es el de almacenar agua en las mejores condiciones posibles en lospuntos adecuados. Eltipoylacapacidaddelalmacenamientovaran,peroengeneralsus propsitos son: Compensalasvariacioneshorariasenelconsumodeaguaenla poblacin. Proveer un almacenamiento para demandas de incendio. Mantenerunaprovisindeagua,quepuedasuplirlademandacuando hayainterrupcindelserviciodebidoaaccidentesdeoperacinenlas lneas de conduccin. Laubicacindelostanquessedeterminatomandoenconsideracin, que deben de estar situados a una altura tal que, proporcionen presiones adecuadas a la red de distribucin. Eltipodetanqueparaesteproyecto,eseldetiposemienterrado, ubicado en la estacin E-1, en la cota 997.00. Utilizandopara este tanque los siguientes parmetros. 44 Elvolumeninternodealmacenamiento,secalculadeacuerdoala demandarealdelascomunidades.Cuandonoexistanestudiosdedichas demandas,queeselcasodeesteproyecto,ensistemaporgravedadse adoptarde25a40%delcaudalmediodiario.Porconsiguienteelporcentaje utilizado fue de 40%por motivo de que la poblacin actual a servir no es mayor de mil personas. Vol. =QM * 86.40 * P DondeVol. = volumen requerido del tanque en m3 QM=caudal medio diario en lts/seg. P=porcentaje utilizado SustituyendoVol. = 1.205 lts/seg. * 86.400 * 0.40 Vol. = 41.656 m3 Habiendoencontradoelvolumenrequeridoseproponeunanchode4.10 m, largo de6.35 m y profundidad de 1.60 m. Los muros y el piso del tanque de distribucin sernhechos de concreto ciclpeo,compuesto de 67% de piedra bola y 33% de sabieta, proporcin 1:2,con losa y vigas de concreto reforzado. Todo el interior del tanque ser impermeabilizado con sabieta proporcin 1:3, para evitar as, crecimiento de organismos en las uniones de las piedras. 45Se utilizarneopleno que es un material plstico especial para eliminar adherencias entrejuntas de elementos de concreto, colocndose entre la parte superior de los murosy las vigas. A continuacin se detalla el clculo del tanque de distribucin: 2.5.3.1Clculo de los muros Las condiciones generales para el diseo de tanques estn de acuerdo a los siguientes aspectos. Cuando el tanque es subterrneoel caso crtico ocurre cuando ste se encuentravaco. Enelcasodelsuperficialelcasocrticoocurrecuandoelmismoest lleno de agua hasta el punto de rebalse. Enelcasodesemienterradolasituacincrticaestarcuandose encuentre lleno de agua hasta el punto de rebalse. Los valores de diseo del tanque de distribucin son los siguientes: Tanque semienterrado =Construido con concreto ciclpeo ngulo de friccin interna ()=300 Esfuerzo ltimo del acero (Fy)=2,810 kg /cm2 Esfuerzo ltimo del concreto (Fc) =280 kg / cm2 Peso del agua (Wagua)=1.0 T /m3 Peso del concreto=2.4 T /m3 Peso de concreto ciclpeo (Wpiedra)=2.0 T /m3 46Peso del suelo (Ws) =1.1 T /m3 Valor soporte del suelo (Vs)=16.0 T /m2 Figura 1. Muro del tanque dedistribucin 2.5.3.1.1Coeficiente de empuje (Ka) Ka =(1-sen ) / ( 1+sen ) Sustituyendo Ka =(1-sen 30) / ( 1+sen 30) = 2.5.3.1.2Presin horizontal activa (PAo) PAo = Pagua PAo =Ka * Wagua * H Sustituyendo PAO = * 1.00 T/m3 * 1.60m = 0.53 T/m2 0.31.50.20.22.2Pto. 04321AGUA P472.5.3.1.3Carga total activa (PA) PA= * PAO * H Sustituyendo PA= *0.53 T/m2 * 1.60m = 0.42 T/m 2.5.3.1.4Momento activo (MA) MA =tomado desde el punto O =[ (* H) + 0.60m ] * PA Sustituyendo MA =[(* 1.60m) + 0.60m ] * 0.42 T/m = 0.48 T 2.5.3.1.5 Momentos del muro MomentostomadosdesdeelpuntoO,paraunaseccin unitaria del muro. Tabla IV. Momentos del muro de tanque de distribucin. Figurarea (m2)Peso (T/m2) W (T/m)Brazo (m)M ( T ) 10.5*(0.60*2.20)2.001.320.400.53 20.30*2.202.001.320.750.99 30.20*1.502.000.600.750.45 40.60*0.402.000.481.200.58 Wt = 3.72 Mt = 2.55 482.5.3.1.6Verificacinde estabilidad contra volteo (FSV) FSV= Mt / (MA) Sustituyendo FSV = 2.55 T /0.48 T= 5.31FSV = 5.31> 1.50(o.k.) 2.5.3.1.7Verificacin por deslizamiento (FSD) FSD= * Wt / (PA) Donde = 0.40 Sustituyendo FSD= [ 0.40 * (3.72 T/m) ] / (0.42 T) =3.54 FSD= 3.54 > 1.50(0.k.) 2.5.3.1.8Verificacinde presin mxima Presin mxima analizada debajo de la base del muro. LadistanciaApartiendodelpuntoOdondeactanlascargas verticales ser. A =Mo / Wt Sustituyendo A =( 2.55 T-0.48 T) / (3.72 T/m) = 0.56m 3*A=3 * 0.56m = 1.68m > base 491.68m > 1.50(o.k.) La excentricidadE viene dada por: E=(base / 2) - A Sustituyendo E=(1.50m/2) - 0.56m= 0.19m El mdulo de seccin por metro lineal(Sx) e: Sx=1/6 * (base)^2 * L Sustituyendo Sx=1/6 * (1.50m) ^2 = 0.375m2 Las presiones en el terreno se encuentra de la siguiente manera. Q =[ Wt / ( L * Base) ] [(Wt * E) /Sx ] Sustituyendo Q =[ ( 3.72 T/m) / 1.50m] [ (3.72 T/m * 0.19m) /0.375m2 ]Q =2.48 T/m21.88 T/m2 QMAX=4.36 T/m2 0 no existen presiones negativas 502.5.3.2Diseo de losa inferior del tanque Se debeestimar el peso del agua por metro cuadrado y comparar con el valor de soporte del suelopara saber s esmayor o menor. Figura 2. Dimensiones interiores del tanque de distribucin. 2.5.3.2.1Volumen interior del tanque. Volumen=ancho * largo * alto Sustituyendo Vol= 4.10m * 6.65m * 1.60m = 43.656m3 2.5.3.2.2Peso del agua sobre la losa (PAGUA). PAGUA=Vol * Peso especfico del agua Sustituyendo PAGUA=43.656m3 * 1 T/ m3= 43.656 T. 512.5.3.2.3Peso del agua por metro cuadrado(WAGUA). WAGUA=PAGUA / rea de la losa inferior Sustituyendo WAGUA=43.656 T /( 4.10m * 6.65m ) = 1.60 T / m2 < Vs Debidoaqueelvalorsoportedelsuelo(Vs)esiguala16T/m2yes mayorquelapresinproducidaporelpesodelagua,noserequierede refuerzo de acero. Los detalles constructivos delmuro y losa inferior, estn descritos en los apndices. 2.5.4Red de distribucin Lareddedistribucinoreddeabastecimientocomprendetodoel conjunto de conducciones y tuberas que distribuyen el agua tratada desde los depsitoshastaelgrifodelconsumidor.Fundamentalmenteexistentrestipos de estructura de red. Ramificada,consisteenunaconduccinprincipaldelaquederivan tuberas secundarias, de las que a su vez parten otras de tercer o cuarto orden, cada vez de menor tamao. Semejante a las ramas de un rbol. Mallada,losramalesdelaredanteriorestnunidosyelaguapuede llegar a un punto determinado por varios lados. Circular,consisteencompletarlaconduccinprincipalconotras conducciones circulares 52Laeleccinencuantoalsistemamsidneodependerdeltrazadode laciudad,ubicacindelosdepsitos,etc,aunquedesdeelpuntodevista sanitarioespreferibleoptarporlaredmallada,yaque,alnopermitirel estancamientodelagua,ocasionamenosproblemasdecontaminacin.En muchoscasospuedencoexistirvariostiposdeestructuraenunmismo abastecimiento. La capacidad de las redes de distribucin se calcular para el caudal de diseo.Esrecomendableutilizarundimetromnimode38mm(1),pero atendiendo a rezones de clculo hidrulico opor economa, podrn emplearse dimetros hasta de 19mm (). Enconsideracinalamenoralturadelasedificacionesenmedios naturales, las presiones tendrn los siguientes valores: Presindinmicamnima10mca.Estosirveparamantenerunmargen deseguridadenlasviviendasconcotasdeterrenomsbajasdel sistema. Presin dinmica mxima 40 mca. Al tener en un sistema mayor de est cantidadesseguroqueprovocardaosalosaccesoriosdecada vivienda. Presin esttica mxima 80 mca.S por razones de funcionamiento del proyectosedieranmayorespresionesdinmicasdeloprevisto,se tendr la certeza de que este margen de presin esttica ser lo mximo que debern de soportar las vlvulas del sistema de distribucin. 53Enesteproyectopormotivosdeubicacindeloscaserosaservir,se disearon5redesdedistribucin.Enlasiguientetablaseespecficalas caractersticas de cada una de ellas. Tabla V. Descripcin de los ramales ClasificacinComunidadTipo de redUbicacin ramal1Cuchilla Tendida I ramificada - circularE1 - E104 ramal2Cuchilla Tendida II ramificadaE1-E97 ramal3El Izote ramificadaE1-E47 ramal4El SauceramificadaE1-E28 ramal5La CeibaramificadaE1-87 A continuacin se presenta la memoria de clculo del ramal 1 Figura 3. Ramal 1 2.5.4.1Clculo del ramal 1 de distribucin. Elramal1abastecedeaguapotablealcaseroCuchillaTendidaI,con untotalde44viviendasysecolocarunacajarompepresin(CRP-8)enla cota 948.17 para evitar que la presin dinmica en las viviendassea mayor de40 mca. LINEA 4LINEA 3T.D.E100LINEA 2CRP-8E58E95E92LINEA 154ElQDserelmayorvalorentreelcaudalmximohorario(QMH)yel caudal instantneo (QINS). El clculo de perdida (HF) estar dado por la siguiente ecuacin. Donde: HF = prdida de carga en metros C= constante del material, PVC= 140= dimetro interno en pulgadas,datos segn tabla IV L= longitud de diseo en metros QD = caudal de diseo en litros por segundo La carga piezomtrica se encontrar con la siguiente frmula. CPI = PI+ CTI CPF = CPI-HF Donde PI= presin inicial en MCA PF= presin finalen MCA CPI= cota piezomtrica inicial en metros CPF= cota piezomtrica final en metros CTI= cota de terreno inicial en metros CTF= cota de terreno final en metros Laspresionesdinmicasdadasenmetroscolumnadeagua(MCA)se hallarn por medio de las siguientes ecuaciones.HF = 1743.81141 * L * QD1.85

4.87* C 1.8555 PI= CPI- CTI PF= CPF - CTF 2.5.4.1.1Caudal de diseo lnea 1 Lnea comprendida entre las estaciones E58, E92 y E95. QMH = No.viv * QV DondeNo.viv= nmero de viviendas de la lnea = 19 QV = caudal de vivienda = 0.0234 L/seg Sustituyendo QMH = 19 * 0.0234 = 0.444 L/seg QINS= K(N 1) Donde N= nmero de viviendas del ramal K = 0.15 para menos de 55viviendas Sustituyendo QINS = 0.15 *(19 1)= 0.636 L/seg QD1 = 0.636 L/seg 562.5.4.1.2Caudal de diseo lnea 2 Lnea comprendida entre las estaciones E58, E100 y E95. Datos No.viv= 20 QV = 0.0234 L/seg K = 0.15 QMH = 20 * 0.0234 = 0.468 L/seg QINS = 0.15 * (20 1) = 0.654 L/seg QD2 = 0.654 L/seg 2.5.4.1.3Caudal de diseo lnea 3 Lnea comprendida entre CRP-8yE58. El caudal de la lnea 3 vendr dando por: QD3 = QD3.1 +QD1 +QD2 Datos No.viv= 5 QV = 0.0234 L/seg K = 0.15 QMH = 5 * 0.0234 = 0.117 L/seg QINS = 0.15 * (5 1)= 0.30 L/seg QD3.1 = 0.30 L/seg QD3 = 0.30 + 0.654 + 0.636 = 1.59 L/seg. 572.5.4.1.4Caudal de diseo lnea 4 Tramo de tubera entre E1 y CRP-8. Su caudal est dado por la suma de los caudales de las otras lneas. QD4 = QD3 +QD1 +QD2 Sustituyendo QD4 = 0.30 + 0.654 + 0.636 = 1.59 L/seg. QD4 = 1.59 L/seg. 2.5.4.1.5Presionespara lnea 4 Debido a que es un ramal abierto, slo ser necesario determinar el HF para calcularlas cargas piezometricas. Datos QD4 = 1.59 L/seg L = 437.44m = 2.225(2 125 PSI) PI 4= 0 CTI =996.09m CTF=948.17m Sustituyendo en la ecuacin de HF HF4 = 3.92m HF = 1743.81141 * 437.44 * (1.59)1.85 = 3.92m

(2.225)4.87* (140) 1.8558CPI = PI+ CTI SustituyendoCPI4 = 0 + 996.09 = 996.09m CPF = CPI-HF Sustituyendo CPF4= 996.09 3.92 = 992.17m PF= CPF - CTF Sustituyendo PF4 = 992.17 948.17 = 44.00m (o.k.) llega aCRP- 8 2.5.4.1.6Presionespara lnea 3 La presin inicial (PI) en la lnea 3 es cero, porque est afectada por una caja rompe presin (CRP-8). Datos QD3 = 1.59 L/seg L = 160.11m = 2.225(2 125 PSI) PI = 0 CTI =948.17m CTF=924.00m 59Sustituyendo datos en la ecuacin de HF HF3 = 1.43m Clculo de las presiones dinmicas. CPI3 = 0 + 948.17 = 948.17m CPF3= 948.17 22.74 = 946.74m PF4 = 946.74 924.00 = 22.74m (o.k.)10m