DESCRIPCIÓN DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO DE LA CIUDAD DEL CUSCO

1. SERVICIO DE AGUA POTABLE 1.1. Fuentes de abastecimiento

La ciudad del Cusco es abastecida por distintas fuentes de agua, superficiales y subterráneas, la principal fuente superficial es la laguna Piuray que aporta el 44.7% de

la producción total de agua. Entre las fuentes subterráneas tenemos el sistema Vilcanota que consta de pozos profundos y actualmente representa el 44.9% de la

producción total, los sistemas Salkantay, Korkor y Jaquira, en conjunto proveen un 10.4% de la producción total.

Existe una tendencia al crecimiento del área atendida por el Sistema Vilcanota, debido a la densificación del área urbana y a que las otras fuentes operan al máximo de su capacidad, por lo que recientemente se ha implementando la estación de re bombeo del reservorio de Coripata hacia el reservorio de Picchu, incrementado los volúmenes de extracción del Sistema Vilcanota. Por lo tanto se espera que los niveles de producción del Sistema Vilcanota en los próximos años alcancen a los 290 lts./seg.; posteriormente se implementará el sistema con la finalidad de incrementar su producción hasta 483 lts/seg. La producción de agua en el sistema Vilcanota implica asumir costos en energía eléctrica, actualmente el costo de energía eléctrica por metro cubico producido en el Sistema Vilcanota es de S/. 0,33 y el costo por metro cubico de re bombeo de Coripata a Picchu es de S/. 0,13. El aforo promedio anual de los sistemas de abastecimiento de agua a la ciudad del Cusco es el siguiente:

a) Sistema Piuray

La laguna Piuray se encuentra ubicada en el distrito de Chinchero, provincia de Urubamba; la captación se realiza mediante toma directa de agua en el nivel 3.691,70 msnm a través de una tubería Armco de 30” de diámetro, protegida por un muro de concreto ciclópeo de 7.50 m. de largo y 1.20 m. de espesor; en épocas de estiaje, la extracción del agua se realiza por bombeo mediante una estación equipada con dos motores eléctricos y dos bombas centrifugas, desde el año 2009 la extracción es íntegramente por gravedad, por tener niveles adecuados de almacenamiento. La Capacidad de producción de la laguna Piuray es de 280 litros/seg. sin contar con los tributarios que a lo largo de la línea de conducción en temporada de lluvias incrementan su caudal, superando los 300 litros/seg., entre las que tenemos la captación de Chaullamarca, la captación de Cuncunya-Ñahuinpucjio, Fortaleza Nueva, y recibe también parte de la producción de Korkor.

ESTACION DE BOMBEO FLOTANTE DE LA LAGUNA PIURAY El agua es transportada hasta la Planta de Tratamiento de Agua de Santa Ana, mediante una línea de conducción, que se inicia en la caja de reunión de la captación de Piuray que está situada a una cota de 3.690,90 m.s.n.m. y tiene una longitud total de 15.805 m. y esta constituida con tuberías de concreto reforzado y fierro fundido, de diámetros variables entre 350 y 750 mm. Se cuenta con otra línea que tiene una longitud total de 17,180 m. con tubería de concreto y FºFº de diámetros variables entre 350 y de 600 mm. que conduce el agua de los manantiales de Maychu, partiendo de la cota 3,695.70 msnm. Hasta llegar a la cámara de Kallanca en la cota 3,657.80 msnm. Esta línea en la actualidad está siendo utilizada para conducir agua de la laguna Piuray en forma paralela a la otra línea, debido a que el primer tramo de Maychu a la comunidad de Piuray se encuentra colapsado. El tratamiento del agua se realiza en la planta de tratamiento de agua potable de Santa Ana, que está ubicada en el antiguo barrio de Carmencca del distrito y provincia del Cusco, es de filtración directa, consta de filtros horizontales de patente DEGREMONT (francesa), con lavado mixto de agua de retorno y aire a presión. Cuenta con una batería de 10 filtros horizontales dispuestos en forma paralela, que tratan en conjunto un caudal de 350 litros/seg. (1,260 m3/h.), de agua; fue construida en el año de 1970. Cuenta con un sistema de pre floculación con 02 dispositivos de mezcla y dosificador de solución de coagulante, esporádicamente utilizado, en los meses de incremento de micro algas y color en la laguna Piuray. En la actualidad tiene una operación continua considerando que a partir del mes de mayo del 2005 se recicla el agua de lavado de filtros y por consiguiente es necesario el uso de floculantes para bajar las altas turbiedades de este proceso y adecuar para luego ser bombeado a la Planta auxiliar. El insumo utilizado es el sulfato de aluminio grado A y/o poli cloruro de aluminio. En temporadas determinadas por el incremento de micro algas se utiliza con mucha frecuencia el floculador para eliminar la presencia de algas y organismos coloidales que por la naturaleza de la masa de agua de la

laguna existe fuerte producción del fito y zooplancton. En algunas ocasiones Se utiliza sulfato de cobre. El sistema de filtración es a través de lecho filtrante de arena cuarcítica o silícea, de un tamaño efectivo de 0.7 mm, coeficiente de uniformidad de 1.5 mm y grava de cuarzo de 4 a 8 mm, es percolado por medio de toberas de cola larga de polietileno o polipropileno de alta densidad.

El lavado de filtros se realiza a contracorriente y mixto, es decir aire y agua, el aire se suministra por compresoras accionadas por motores de 36 HP, la planta cuenta con dos equipos, el tiempo de lavado varia de acuerdo al grado de colmatación que en promedio el tiempo no excede los 30 minutos, la carrera de filtración es en promedio de 48 Hrs. acortándose en algunas temporadas del año a 24 Hrs. PLANO DE DISTRIBUCION DE LA PLANTA SANTA ANA

La desinfección del agua se realiza mediante la aplicación de cloro liquido por inyección al vacio, la que es dosificada con cloradores de 500 lb/24 Hrs. en una dosis que permita obtener en la planta, un cloro residual de 1.2 ppm en promedio, con lo que se garantiza la presencia de cloro residual en las redes de distribución del orden de 0.7 ppm en promedio; para la inyección al vacio se emplean electrobombas de 12 HP. Se cuenta además con una unidad secundaria de tratamiento denominada PLANTA AUXILIAR, del modelo FV-2500 de patente DEGREMONT (francesa), cuya filtración se realiza a presión directa, consta de 04 filtros verticales dispuestos en forma paralela, tiene una capacidad de tratamiento para un caudal de 80 litros/seg. y cuenta con un sistema de desinfección independiente, de inyección directa. En esta unidad se tratan las aguas utilizadas en el proceso de lavado de filtros de la unidad principal, lográndose recuperar diariamente un promedio de 250 m3/día, que antes eran evacuados al desagüe sin beneficio alguno. En condiciones de superávit en la captación de las aguas de la Laguna Piuray, esta planta se utiliza como complemento de la principal, para incrementar la producción de agua potable, con lo que se logra mejorar la continuidad del servicio de agua.

PLANTA AUXILIAR La cloración se realiza aplicando cloro liquido, por medio de un clorador de 50 lbs/24 hr. por inyección directa, para este proceso no se necesita de energía eléctrica, se aprovecha la presión de la línea de alimentación de la planta. La dosis aplicada de cloro gas a 2 ppm a un caudal de 63 m3/h da un promedio de 7.5 lbs por día. b) Sistema- kor kor. El sistema Korkor está constituido por 5 fuentes subterráneas

(manantes), su producción es de 40 l.p.s. en periodo de estío, incrementándose hasta 90 l.p.s. en temporada lluviosa. Las captaciones constan básicamente de galerías con diferentes técnicas de recolección, que se encuentran a 3.986,80 m.s.n.m., está conformada por canales interceptados y tuberías cribadas de 75, 100 y 150 mm de diámetro, instaladas a una profundidad promedio de 4 m. y tienen una longitud total de 320 m. Cada fuente está provista de cámaras de inspección.

CAPTACION SUBTERRANEA KORKOR

El agua es conducida mediante una línea de conducción que consta de dos secciones principales, la primera corresponde desde los manantes Korkor, hasta la cámara rompe presión de Ollucopampa, tiene una longitud de 6.930 metros, es de tubería de concreto reforzado de 200 y 250 mm de diámetro, en este recorrido recibe los aportes de otros manantiales (Kokor 1, 2 y 3, Hatunpampa, Vaqueria, Fortaleza Antigua y Challhuachayoc ). La segunda sección parte de la cámara de Ollucopampa, a partir del cual se divide en 4 derivaciones: la primera conduce hasta el Reservorio de Independencia, dos derivaciones hacia los Reservorios de Villa María y El Arco, y la cuarta se deriva hacia el reservorio de Hatunhuaylla. Las aguas provenientes de este sistema, por la calidad, requieren únicamente desinfección, procesos que se realizan tanto en el reservorio El Arco, y en el reservorio de Hatunhuaylla, para este fin se cuenta en cada reservorio, con un sistema de desinfección en base a cloro líquido por inyección al vacio, aprovechando el vacío producido por la alta presión en la aductora, evitando el uso de electrobombas. c) Sistema Jaquira

Está conformado por una fuente superficial y un manante, denominados Jatun Sirenayoc y Juchuy Sirenayoc, ubicadas entre las comunidades de Huamancharpa y Jaquira del Distrito de Santiago, consta de dos estructuras de captación tipo ladera en el nivel 3770.70 msnm con aletas de encausamiento y una capa de material filtrante antes de la cámara húmeda, separadas por una pantalla con orificios de 50 mm de diámetro. En la cara opuesta a esta pantalla se ubica la tubería de salida de 100 mm de diámetro provista de una válvula de control y en una cara lateral de la cámara húmeda se dispone una tubería de 100 mm de diámetro para efectos de rebose. La oferta de los manantes de Jaquira es de 7 l.p.s. en época de estiaje, alcanzando a 13 l.p.s. en temporada de lluvias. De la caja de reunión de la captación que se encuentra a 3.770,30 msnm sale una línea de conducción de agua cruda hasta la planta de tratamiento de agua potable de Jaquira, ubicada a una altitud de 3.577,80 msnm. La línea, está constituida por tuberías de asbesto de cemento de 6, 4 y 3 pulgadas de diámetro y tiene una longitud total de 5,375 m. Para el tratamiento del agua, se cuenta la Planta Jaquira, que fue incorporado al sistema de producción de agua potable de la ciudad del Cusco, en agosto de 1995, cuenta con 3 filtros verticales a presión, tiene una capacidad de tratamiento de 20 litros por segundo, es de patente DEGREMONT

(Francesa) y trata las aguas provenientes de las fuentes del sector de Jaquira y Huamancharpa. Cuenta con un sistema de desinfección de inyección al vacío de 25 lb/24 Hrs. de capacidad, accionado por un pequeño motor de 1.5 HP, cuenta también con equipamiento y dispositivos para poder operar por inyección directa en casos de emergencia. d) Sistema Salkantay Está conformado por una galería filtrante de roca fracturada denominada Salkantay, de 200 m de longitud, con una sección de 2x2x200 m. protegida por parantes de madera rollizo para evitar deslizamientos y una fuente subterránea denominada Condorsenqa, que consiste en una galería de infiltración trapezoidal de 0.80 m de base menor y 1.20 m de base mayor, con 1.50 m de altura, asi como por tuberías cribadas de 200 y 250 mm de diámetro de concreto simple sobre material granular graduado. La capacidad de producción conjunta de este sistema registra una producción promedio anual del orden de 17 l.p.s. Las tuberías de salida tanto de la galería, como de Condorsenqa, se juntan en una cámara de reunión, desde donde se conduce el agua hasta el Reservorio de Tambillo. La línea de conducción se inicia en la caja de reunión que tiene una cota de salida de 3,905.30 msnm hasta su ingreso al reservorio de Tambillo con una cota de llegada de 3.641,00 msnm, está conformada por tubería de asbesto de cemento, de Ø 6" y tiene una longitud total de 5,705.00 m. El agua captada del sistema Salcantay, también es muy buena y como tratamiento requiere únicamente la desinfección, la que se efectúa en el reservorio de Tambillo, a través de un sistemas de inyección directa, para cuyo fin se cuenta con clorador de 50 lbs/24 hrs, que aprovecha la presión de agua de la línea de conducción. e) Sistema Vilcanota

Se encuentra ubicado a orillas del río Vilcanota a 3.083 msnm, en el sector denominado Piñipampa, perteneciente a las comunidades campesinas de Secsencalla y Querohuasi del distrito de Andahuaylillas. Consta de cuatro pozos, que permiten extraer el agua de un acuífero a 65 m. de profundidad, mediante sistemas de bombeo de 112Kw (150 HP) de potencia y de 220 l.p.s. de capacidad. El agua extraída tiene niveles de turbiedad que no necesita ninguna otra operación más que el proceso de desinfección, para eliminar cualquier presencia de microorganismos patógenos que sean nocivos a la salud de los consumidores. En la actualidad se registra una producción promedio de 275 l.p.s. para ello se bombea un promedio de 17 horas diarias, tiempo que permite abastecer de agua con una continuidad de servicio de 23 horas al día.

CAPTACIONES DEL SISTEMA VILCANOTA

En un primer tramo el agua es bombeada desde la captación de Piñipampa, hasta la estación de bombeo EB2 de Rumicolca, ubicada a una altitud de 3,103.39 msnm y a 3.5 km de distancia de Piñipampa, en esta estación se cuenta con una cisterna de regulación de 150 m3 de capacidad, donde se realiza la pre-cloración del agua utilizando una dosis de 2.8 lbs/hora hasta obtener un cloro residual de 0.3 mg/l. Esta estación está equipada con dos bombas de 960 Kw de potencia (1,200 HP) cada una, mediante las cuales se bombea el agua en una segunda etapa, hasta la estación EB3 de Qollana.

ESTACION DE BOMBEO DE RUMICOLCA La estación de bombeo EB3 de Qollana está ubicada en el distrito de San Jerónimo a 3,223.36 msnm a una distancia de 21.0 Km., cuenta con dos bombas de 960 kw de potencia (1,200 HP) y una cisterna de regulación de 1,073 m3 de capacidad donde se almacena el agua que llega de Rumicolca, en esta se realiza la desinfección del agua, para cuyo efecto cuenta con un sistema automatizado de dosificación de cloro, posee una sala de Cloración en los que están instalados en serie los cilindros de cloro gas de 907 Kg. de capacidad con un peso bruto de 1600 Kg., la dosis aplicada en esta etapa es de 1.4lbs/h, de esta estación el agua, es bombeada al reservorio R-12 Larapa, en el distrito de San Jerónimo a 3,425 msnm a una distancia de 4.2 km.

ESTACION DE BOMBEO DE QOLLANA La línea de impulsión del sistema Vilcanota está constituida por tubería de hierro dúctil, de 700 mm (28 pulgadas) de diámetro, en una longitud de 28,780 m, tiene una antigüedad de 5 años y se encuentran en buen estado de conservación.

ELECTROBOMBA DE LA EB DE QOLLANA

1.2. Control de calidad

La EPS SEDACUSCO, en el local de la Planta de Tratamiento de Agua Potable de Santa Ana, cuenta con un laboratorio con instalaciones para el control microbiológico y para el control físico químico, los controles se efectúan en toda las etapas del proceso de potabilización es decir en fuentes de captación, plantas de tratamiento, Reservorios y redes de distribución. Los análisis se realizan cumpliendo con la frecuencia y periodicidad exigida por la normatividad respecto al control de la calidad del agua. 1.3. Almacenamiento y distribución a) Líneas de aducción

Se conoce como líneas de aducción, a las redes que llevan el agua de los reservorios principales a los reservorios secundarios; existen diferentes líneas de aducción, las cuales llegan a formar circuitos al unirse unas a otras, formando una red secundaria; esta situación se nota en casi la totalidad del sistema de distribución, a excepción de las más recientes redes. En los siguientes gráficos, se muestran en forma esquemática, todas las líneas de aducción del sistema de agua potable de la ciudad del Cusco y en el siguiente cuadro se muestra con sus principales características técnicas.

Principales líneas de aducción

b) Reservorios

Para el almacenamiento de agua potable se cuenta con reservorios principales que son instalaciones que acopian el agua proveniente directamente de las plantas de tratamiento o de las captaciones según sea el caso, luego se tiene un grupo de reservorios secundarios o menores que reciben el agua de los reservorios principales y alimentan a las redes de distribución, la capacidad total de almacenamiento es de 27,451 m3. Todos los reservorios están implementados con válvulas de control de nivel y macromedidores de flujo, así mismo cuentan con cercos perimétricos, guardianías, caseta de válvulas, e iluminación, para la operación de los reservorios, nuestra empresa cuenta con fontaneros de experiencia, quienes están implementados con motocicletas y sistemas de comunicación.

RESERVORIOS OPERATIVOS DE LA CIUDAD DEL CUSCO

RESERVORIO DE JAQUIRA

c) Redes de distribución

El agua es distribuida a la población mediante un sistema, conformado por redes primarias y redes secundarias; las redes primarias están compuestas por tuberías cuyos diámetros varían entre 16” (400mm) y 4” (110mm) de diámetro, tienen una longitud total de 199.04 Km. y son de hierro dúctil, fierro fundido, asbesto cemento y PVC. Las redes de distribución secundarias, están constituidas por tuberías de diámetros entre 2” (63mm) y 4” (110mm), tienen una longitud de 242.04 Km. los materiales predominantes que conforman las redes secundarias son el asbesto cemento, fierro fundido y PVC. Una parte importante de las inversiones ejecutadas recientemente, han permitido la sectorización del sistema de distribución mediante la inserción de válvulas reductoras de presión, actividad que viene siendo implementada de manera progresiva, consiguiendo progresos en la calidad de prestación de los servicios y en la reducción de los índices de agua no contabilizada.

2. SERVICIO DE ALCANTARILLADO SANITARIO

El sistema de recolección de aguas servidas de la ciudad del Cusco, es del tipo separativo, está diseñado para evacuar exclusivamente aguas residuales domésticas e industriales, se compone de redes colectoras o secundarias, (208 Km), colectores principales (24.59 Km), Interceptores (25 Km), y Planta de tratamiento de Aguas Servidas, con este sistema la cobertura del servicio de alcantarillado es del 88.9% de la población actual. 2.1. Redes de recolección o secundarias Capta las aguas de los predios que son vertidas mediante sus conexiones domiciliarias, las redes recolectoras están conformadas por tuberías que van desde los 6” (160 mm) de diámetro, hasta los 12”(300 mm). En el cuadro adjunto se detalla sus características técnicas.

2.2. Colectores principales

Captan los caudales provenientes de las redes secundarias, y las conducen a los interceptores. En el siguiente cuadro se describen los colectores principales, sus características técnicas y el área de servicio. A pesar que el sistema de alcantarillado está diseñado como separativo, exclusivo para las aguas servidas, en la práctica existen empalmes directos de las aguas de lluvia mediante sumideros a los buzones de inspección y también de los interiores de las viviendas, que sobrecargan las redes en época de lluvias.

Los resultados de la modelación hidráulica de los colectores principales de la ciudad, establecen que la mayor parte de las redes tienen capacidad suficiente para alojar los flujos de aguas servidas durante los próximos 30 años, ello solo en condiciones normales, es decir sin considerar la sobrecarga por la presencia de aguas pluviales.

COLECTORES PRINCIPALES

2.3. Interceptores

La ciudad del Cusco, cuenta con dos interceptores, que recolectan las aguas servidas de toda la ciudad y las conducen hasta la planta de tratamiento de aguas servidas. a) Interceptor general El Interceptor General fue construido el año 1970, tiene una longitud de 12.9 Km. atraviesa los distritos de Wánchaq, San Sebastián y San Jerónimo, inicia en el sector final de la urbanización de Ttio, atraviesa la Vía Expresa y llega hasta la planta de tratamiento de San Jerónimo. Está compuesto por tuberías de concreto reforzado de unión flexible, de diámetros variables entre 450 y 1000 mm. El caudal de agua residual que colecta es de 608.53 l/s en condición máxima horaria y adicionalmente en períodos de lluvia recibe un estimado de 666.09 l/s, que en total hacen un caudal de conducción de 1274.62 l/s.

El Interceptor General, ha alcanzado su capacidad máxima de conducción y su área de influencia ha sido rebasada por el crecimiento urbano de la ciudad, situación que no

permite atender a nuevos asentamientos humanos que se vienen consolidando en la zona periférica, por lo que será necesario efectuar refuerzos y trasvases, considerando que su capacidad óptima de conducción es de 600 litros por segundo.

b) Interceptor Huatanay

El Interceptor Huatanay, se inicia en el Sector denominado Chocco del Distrito de Santiago y culmina en el buzón de ingreso a la Planta de Tratamiento de San Jerónimo, es de tubería PVC perfilada con diámetros que varían entre 200 mm y 750 mm., tiene una longitud de 13,5 Km. Según las condiciones topográficas y la disponibilidad de terrenos hallados durante el proceso constructivo, el interceptor va en ciertos casos por la margen izquierda y en otros por la margen derecha del río Huatanay, cruzando el río en tres ocasiones en forma aérea o subterránea. Su diseño hidráulico se basa en un sistema separativo, para transportar un caudal de 590 litros por segundo, con proyección de atención de la demanda hasta el año 2030. Recibe las aguas de los colectores: Ejercito, Nor Occidental, Chocco, Zarzuela, Machupicchu, Ayahuayco, Corimayo y los aportes de los asentamientos humanos ubicados en las márgenes derecha e izquierda del río Huatanay, este interceptor a permitido aliviar al Interceptor General en el tramo del Ovalo Pachacutec e inicio de la Av. 28 de Julio.

2.4. Planta de Tratamiento de aguas servidas

La ciudad del Cusco cuenta con una Planta de tratamiento de aguas residuales ubicada en el sector Huaccoto del distrito de San Jerónimo, al pie de la carretera Cusco – Sicuani, fue diseñada para una población equivalente a 130,000 habitantes y se puso en operación en el año de 1983. Es un sistema integrado de tratamiento, para una capacidad de 345 litros por segundo, cuyos componentes son: Sedimentador Primario, Filtro Percolador, Sedimentador Secundario, dos digestores de lodos, un biofiltro y lecho de secados. Su funcionamiento es parcial, debido al deterioro de uno de sus digestores. El agua residual ingresa a la planta con: DBO5 entre 150 y 350 mg/L y material en suspensión SST entre 600 y 1200 mg/L, mientras que el nivel de coliformes es de 109 unidades/100 ml. Considerando que en la ciudad la mayor parte del los efluentes son de tipo sanitario, se estima que los valores de amoniaco están en 30 mg/L, el nitrógeno total en 45 mg/L, el nivel de fósforo total en 15 mg/L y no hay presencia significativa de nitritos y nitratos. El agua residual tratada que se vierte al río Huatanay tiene un DBO5 de 80 mg/L y SST de 100 mg/L. La cobertura de tratamiento de las aguas residuales en la ciudad del Cusco alcanza casi al 100%, sin embargo esta planta tiene un sistema de purificación pobre y con eficiencias del 30% de reducción de contaminación. La EPS viene llevando a cabo el proceso de Licitación Internacional Nº 01-2011 con la finalidad de seleccionar a la empresa que se hará cargo de la construcción de la nueva Planta de Tratamiento de Aguas Residuales, esperándose se inicie en el mes de Marzo del año 2012.