FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

PROYECTO DE INVESTIGACIÓN

“DISEÑO DE SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE EN

ZONAS RURALES"

AUTORES:

BANCES RIVASPLATA, JHONY

COLLPA FLORES, JAVIER ANTHONY

INGA CASTRO, ANABELL

ASESOR:

Ing. PEREZ CAMPOMANES, GIOVENE

CHIMBOTE - PERÚ

2015

“DISEÑO DE SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE EN

ZONAS RURALES"

1. REALIDAD PROBLEMÁTICA

La mayoría de poblaciones en zonas rurales, actualmente no cuenta con instalaciones para el

servicio de agua potable, por lo que las poblaciones consumen de lagunas, riachuelos sin

tratamiento alguno, lo que peligra la salud de los habitantes y no reúne los requisitos mínimos

de calidad para el consumo humano, debido a que frecuentemente vienen siendo

contaminados por distintos factores: la deposición de animales que están en la zona, además

por estar expuesta al ambiente natural y sin ninguna forma de precauciones para su uso, a

esto hay que agregarle que la calidad de agua es totalmente mala y no apta para el consumo

humano en la mayoría de los casos de forma directa por lo que sería necesario diseñar una

planta de tratamiento para lograr su potabilización.

También hay que señalar que en épocas de verano el caudal de agua en los ríos disminuye al

punto que la población se ve forzada a almacenar agua de las acequias y filtraciones existentes

proliferando aún más las enfermedades.

2. DEFINICIÓN DE PROBLEMA

Considerando la falta de soluciones adecuadas para la implementación y sostenibilidad de los

sistemas de abastecimiento de agua potable, especialmente en poblaciones rurales, se ha

creído conveniente la elaboración del presente proyecto de investigación, el cual desarrolla

una maqueta representativa para el diseño e implementación de sistemas de abastecimiento

de agua potable enfocado a pequeñas comunidades rurales.

3. ANTECEDENTES

A nivel internacional la tesis titulada “DISEÑO DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA

POTABLE PARA LAS COMUNIDADES DE SANTA FE Y CAPACHAL, PIRITU, ESTADO ANZOATEGUI”

de la Universidad de Oriente, escrita por López Raúl, para optar el grado de Ingeniero Civil,

estudió como objetivo general: Diseñar un sistema de abastecimiento de agua potable para las

comunidades de Santa Fe y Capachal. Llegando a la conclusión que el caudal en la temporada

de sequía es suficiente para satisfacer y asegurar el abastecimiento de agua a las comunidades

durante todo el año. (López ,2013)

En Guatemala, la tesis titulada “DISEÑO DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE

PARA LA ALDEA CAPTZÍN CHIQUITO, MUNICIPIO DE SAN MATEO IXTATÁN, HUEHUETENANGO”

de la Universidad de San Carlos de Guatemala, escrita por Lam José, para optar el grado de

Ingeniero Civil, tiene como objetivo: Diseñar el sistema de abastecimiento de agua potable

para la aldea Captzín Chiquito, municipio de San Mateo Ixtatán, Huehuetenango. Concluyendo:

Con la realización del Ejercicio Profesional Supervisado EPS, con apoyo de INFOM-UNEPAR, se

analizaron las necesidades de los servicios básicos y de infraestructura que carecen en la aldea

Captzín Chiquito, por lo que se atendió la solicitud del comité realizando un estudio y

planificación de un proyecto de agua potable.

En la Republica de Togo, la tesis titulada “PROYECTO DE UN SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE

AGUA POTABLE EN LA COMUNIDAD DE APEYEME Y TODOME DE LA REPUBLICA DE TOGO”, del

Departamento de Mecánica de Medios Continuos y Teoría de estructuras, escrita por Serrano

Jesús, para optar el grado de Ingeniera Técnica Mecánica, estudio como objetivo general:

procurar el abastecimiento de agua apta para el consumo humano a la comunidad de

Apeyeme y Todomé que cuenta con una población actual de 8.000 habitantes. Llegando a la

conclusión que será necesario desarrollar técnicas para la participación ciudadana, concienciar

a la comunidad de respetar las instalaciones, de mantener las leyes, lo que va a requerir un

duro y largo trabajo durante la implementación del sistema, y también para la realización de

este proyecto, teniendo en cuenta la ubicación del proyecto y el grado de desarrollo de la

comunidad a la que va dirigido, no se han seleccionado las mejores opciones técnicamente

posibles en todos los casos sino las más viables tanto económicamente, por cuestiones de

accesibilidad a la consecución de los materiales empleados, como por el nivel de

conocimientos técnicos de la población y para poder cumplir la premisa de la autogestión del

sistema una vez construido y puesto en marcha.

En el Perú en la ciudad de Lambayeque, la tesis titulada “Diseño de abastecimiento de agua y

alcantarillado del centro Poblado Cruz de Médano – Lambayeque”, escrita por Olivari Oscar y

Castro Raúl, para optar el título de ingeniero civil estudió como objetivo general: Diseñar el

sistema de agua potable y alcantarillado en el Poblado Cruz Medrano; usando como

metodologías: la simulación hidráulica de los programas Epanet, Watercad y Sewercad. Llega a

la conclusión que la fuente más apropiada para este diseño es la de los pozos tubulares ya que

ofrece la cantidad y calidad necesarias y en canto a los programas cumplieron ampliamente

con lo planteado pues sus manejos y análisis son eficientes. (Olivari y Castro, 2012)

En el Perú, en la ciudad de Piura, la tesis titulada “SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA

POTABLE PARA CUATRO POBLADOS RURALES DEL DISTRITO DE LANCONES”, de la Universidad

de Piura, escrita por Lossio Moira, para obtener el grado de ingeniería civil, tiene como

objetivo general: contribuir técnicamente, proponiendo criterios de diseño para sistemas de

abastecimiento de agua similares en zonas rurales de nuestro ámbito regional, teniendo en

cuenta las normas nacionales y la experiencia de diseño, construcción, evaluación y

transferencia de sistemas rurales de abastecimiento de agua que en los últimos años ha

desarrollado la Universidad de Piura. Usando como metodología la tecnología solar

fotovoltaica como una buena alternativa de aplicación en estas zonas de características tan

particulares donde la energía solar ofrece mayores ventajas frente al uso de otros tipos de

energía. Concluyendo: El diseño definitivo del proyecto refleja las respuestas de la comunidad

recibidas durante los diálogos consultivos. Este proceso puede dar lugar a una participación

donde la comunidad comparte autoridad y verdadero poder en todo el ciclo de desarrollo,

desde las decisiones normativas y la identificación de proyectos, hasta la evaluación final.

En el distrito de Moro, Santa - la tesis titulada “Mejoramiento del servicio de agua potable e

instalación de letrinas Shocospuquio del distrito de Moro, Santa-Ancash”. De la Universidad

Nacional del Santa, escrita por Blas Mirella, para optar el título de ingeniera civil, estudió

como objetivo general: Mejoramiento del servicio de agua potable para la Localidad de

Shocospuquio. Usando como metodología lo tradicional haciendo una respectiva inspección y

de allí ver que procesos constructivos se realizaran: como la construcción de una captación de

manantial, redes de distribución y cámaras rompe presión. Llega a la conclusión que es factible

su mejoramiento teniendo todos los aspectos y requisitos necesarios contando con un

presupuesto por parte de la municipalidad de este distrito.

4. MARCO TEÓRICO

4.1.Captación

Es una estructura de concreto que permite la recepción del agua de un manantial de ladera,

río, riachuelo, lago o laguna, que luego será distribuido a la población. La calidad del agua de

las fuentes superficiales, por lo general, no son las adecuadas para el consumo humano, por lo

que se requiere que se les dé un tratamiento y desinfección previo a su consumo.

4.2.Línea de Conducción

Es el tramo de tubería y de pequeñas estructuras que conducen el agua desde la captación

(planta de tratamiento) hasta el reservorio.

En lugares con mucha pendiente (más de 50 m de desnivel), se instalan cámaras rompe

presión, que sirven para regular la presión del agua para que no ocasione problemas en la

tubería y sus estructuras. Es de concreto armado, y tiene los siguientes accesorios.

Tubería de entrada con 01 válvula de compuerta y una válvula flotadora.

Tubería de salida y una canastilla.

Tubería de ventilación.

Tapa sanitaria, con dispositivos de seguridad.

- Válvula de aire

Sirve para sacar el aire atrapado en las tuberías. Son colocados en las partes altas de la línea

de conducción.

- Válvula de purga

Se coloca en los puntos más bajos del terreno que sigue la línea de conducción. Sirve para

eliminar el barro o arenilla que se acumula en el tramo de la tubería.

4.3.Planta de tratamiento

Son un conjunto de estructuras que sirven para someter al agua a diferentes procesos, con el

fin de purificarla y hacerla apta para el consumo humano, reduciendo y eliminando bacterias,

sustancias venenosas, turbidez, olor, sabor, etc.

4.4.Reservorio

Es un depósito de concreto que sirve para almacenar y controlar el agua que se distribuye a la

población, además de garantizar su disponibilidad continua en el mayor tiempo posible.

4.5.Red de distribución

Es el conjunto de tuberías, accesorios y estructuras que se instalan para conducir el agua desde

el reservorio hasta la toma domiciliaria o piletas públicas.

Componentes principales:

A. Válvula de control. Se coloca en la red de distribución, sirve para regular el caudal del agua

por sectores y para realizar la labor de mantenimiento y reparación.

B. Válvula de paso. Sirve para controlar o regular la entrada del agua al domicilio y para el

mantenimiento y reparación.

C. Válvula de purga. Se coloca en los puntos más bajos del terreno que sigue la línea de

conducción. Sirve para eliminar el barro o arenilla que se acumula en el tramo de la tubería.

Además, también podemos encontrar una cámara rompe presión en la red de distribución,

cuando se presenta un gran desnivel entre el reservorio y las viviendas. Se coloca para

disminuir la presión del agua, y en el caso inverso para aumentar la presión del agua dentro de

la tubería cuando ésta no es consumida, accionándose el cierre de la boya y permitiendo de

esta manera, abastecer de agua a las viviendas de las partes altas.

4.6.Conexiones domiciliarias

Son tuberías y accesorios que se instalan desde la red de distribución hacia cada vivienda, para

que las familias puedan utilizarla en la preparación de sus alimentos e higiene.

La conexión consta de las siguientes partes:

- Elemento de toma. Que puede constar de una te o una abrazadera.

- Elemento de conducción. Que va desde la toma hasta la vivienda.

- Elemento de control. Constituido por una válvula de compuerta o de paso a la entrada de la

vivienda.

- Conexión al interior. Es la distribución interna de la vivienda.

5. OBJETIVOS:

OBJETIVO GENERAL:

- Realizar los cálculos previos para el diseño de un sistema de abastecimiento de

agua potable para zonas rurales.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

- Calcular las pérdidas de carga.

- Hallar el diámetro de orificio de la tubería.

- Determinar si se usara el sistema de impulsión o aducción según la zona.

- Calcular la presión de las tuberías.

- Diseñar una maqueta.