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DETEMINACION DE LOS DATOS BASICOS PARA EL DISEÑO DE
ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE
I. INTRODUCCION:
Sin un adecuado suministro de agua las ciudades no podrían existir y lavida en ella sería a la vez desagradable y peligrosa. Esto nos lleva a la
búsqueda de soluciones técnicas y económicas, llegando a la mejor
comprensión de los problemas que acarrea la explotación de los recursos
naturales.
El incremento de la población en las ciudades a eco la tarea del
ingeniero civil m!s compleja, las redes de agua y alcantarillado son
"recuentemente insu"icientes, para las enormes demandas# es por ello quese debe tener en cuenta cuando se realice un trabajo de esta naturaleza
todos los par!metros que intervienen en el dise$o, para lograr de esta
manera un sistema de agua y alcantarillado e"iciente y acorde con las
grandes ciudades.
%a gran mayoría de los actuales sistemas de las ciudades an sido
técnicamente dise$ados con los principios b!sicos que se vienen usando
desde ace mucos a$os, pues no a abido mayor variación en estos.
&abe mencionar que la población a la cual acemos re"erencia para allar
el &audal 'edio, es la población (rbana ya que el abastecimiento de agua
y alcantarillado se la realizar! al nivel de ciudad y no de zonas rurales, para
este caso se procede de la misma manera teniendo en cuenta la
in"ormación de la población rural. )ara el caso del trabajo se utilizar!
solamente la población urbana.
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II. CAPACIDADES: *eterminar la población "utura de la ciudad a abastecer de agua y
alcantarillado, para el periodo de dise$o obtenido, utilizando los
di"erentes métodos analíticos que se muestran en el desarrollo del
in"orme. *eterminar el consumo de agua por abitante en la población +consumo
per c!pita *eterminar el &audal 'edio de la población. *eterminar el &audal '!ximo *iario y -orario. *eterminar el !rea de expansión "utura de la ciudad.
III. GENERALIDADES:1. UBICACIÓN: “Extremo sur oriental de la egión &ajamarca
E/0123 &454'4&4
)6702&043 &E%E2*02
*0S80863 5osé /!lvez
4ltitud )romedio del lugar3 9:9; msnm
&oordenadas promedio
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para la producción, condiciones que determinan una actividad
económica y productiva en "ranco proceso de deterioro.
3. ANÁLISIS DEMOGRÁFICOPOBLACIÓN ACTUAL
%a ciudad de 5osé /!lvez tiene aproximadamente AFD; abitantesasentada en una super"icie aproximada de A: -!s. %o que equivale a
una densidad poblacional del lugar de AGD abH-!.
4. VÍAS DE COMUNICACIÓN:%as vías de comunicación son muy importantes en el desarrollo de un
pueblo, por eso es que es de vital importancia el contar con vías de
acceso que estén en buenas condiciones y permitan el r!pido transito de
los veículos.
5. VIVIENDAEl material predominante en la zona es el ladrillo, concreto en su
mayoría y en poca magnitud de tapial y adobe# adem!s la mayoría de
viviendas cuentan con unos 9 pisos.%a condición socioCeconómica permite una construcción de viviendas
con técnicas y materiales m!s modernos.
. E!UIPAMIENTO URBANO
%a ciudad de 5osé /!lvez, cuenta actualmente con el siguienteequipamiento3
(n &entro Educativo 0nicial +5ardín. (n &entro Educativo )rimario. (n &entro Educativo Secundario. (n ospital. 'unicipalidad. (na comisaría. (n 8emplo &atólico +iglesia. (n estadio.
(n cementerio. Ianco de la 2ación. (na estación de bomberos. (n mercado. /imnasios. Jreas de recreación
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". INSTALACIONES DE SERVICIO P#BLICO)arte importante del an!lisis de cualquier ciudad es el an!lisis de las
instalaciones de servicios b!sicos. %a ciudad de 5osé /!lvez, cuenta
con el servicio b!sico "undamental, como es el abastecimiento de agua
potable y desagKe construidas ace varios a$os.
IV. ALCANCES:1. CENSOS POR CADA AÑO:
%os recuentos de los pobladores que se realizaron en los a$os L;B,
L:B, LGB, LDB, LLB, 9BBB, 9BB# arrojaron los datos que se
muestran en la siguiente tabla.
censo )oblación MtL;B FGDGL:B ;:LD BLGB GD;L BLDB DL;G BLLB DB9L B9BBB 9;D B9BB A9;: B
1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010
0
5000
10000
15000
Población
2. MEDICIÓN DE MEDIDORES:%os datos de las medidas de los medidores de agua an sido obtenidos
de la casa ubicada en el 5r. icardo palma FG, en un total de ; lecturas,que se realizaron a partir del día LHBDH9B asta el 9AHBDH9B a la
.AB pm. %os resultados se muestran en la siguiente tabla3
día "ecaora de
medición
medida
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s!bado 9BHBDH9B .AB pm ;D9.F:: A.GFdomingo 9HBDH9B .AB pm ;DF.GGD 9.A9
lunes 99HBDH9B .AB pm ;DG.AFA 9.;:;martes 9AHBDH9B .AB pm ;DD.BFB B.:LG
miércoles 9FHBDH9B .AB pm ;DL.;: .FG:
viernes sabado domingo lunes martes miercoles
0
1
2
3
4
consumo por día
*el gr!"ico se puede observar que el día s!bado es en el cual se realiza elm!ximo consumo de agua potable, y el martes el mínimo.
V. $USTIFICACION:
%a importancia de captar, almacenar y utilizar el agua para uso
doméstico y consumo umano es de gran relevancia para la
mayoría de las poblaciones, sobre todo aquellas que no tienen
acceso a este vital líquido.Esta opción permite satis"acer las necesidades b!sicas de la
población# asimismo, ayuda a prevenir la presencia de
en"ermedades gastrointestinales. El sector salud reporta varios
casos de muertes causadas por el consumo de agua que no
cumple las especi"icaciones de calidad establecidas en las 2ormas
6"iciales relativas a calidad del agua.+El saneamiento b!sico es considerado un importante indicador
para medir la pobreza, por incluir al acceso adecuado al agua y a
los servicios de saneamiento. %a escasez nace de la desigualdad,
la pobreza y el poder y no en la carencia de la disponibilidad "ísica
del agua.*ebido a los antecedentes antes expuestos, nos damos cuenta de
la urgencia del abastecimiento de agua y alcantarillado, para que
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con este puedan lograr un óptimo desarrollo y una mejor calidad de
vida.*e allí la importancia de realizar buenas obras de abastecimiento
que satis"agan las necesidades de la población, proyect!ndolas al
"uturo, logrando alargar la vida útil de la estructura.
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VI. MARCO TEORICO:1. P%&'()( )% D'*%+(:
En la determinación del tiempo para el cual se considera "uncional el
sistema, intervienen una serie de variables que deben ser evaluadas
para lograr un proyecto económicamente viable. )or lo tanto, el períodode dise$o puede de"inirse como el tiempo en el cual el sistema ser!
BBN e"iciente, ya sea por capacidad en la conducción del gasto
deseado o por la existencia "ísica de las instalaciones.)ara determinar el período de dise$o, se consideran "actores como3
*urabilidad o7ida útil de las instalaciones, "actibilidad de construcción y posibilidades
de ampliación o sustitución, tendencias de crecimiento de la población y
posibilidades de "inanciamiento. 4ún así, la norma general para el
dise$o de in"raestructura de agua y saneamiento para centros poblados
rurales recomienda un período de dise$o de 9B a$os.
2. P(,-/'0:%a cantidad de agua para abastecer, depende de la población
bene"iciada y de su distribución espacial. %os tipos de población que
normalmente se toman en cuenta son3P(,-/'0 /- es la población existente en el momento de la
elaboración de los dise$os de ingeniería.P(,-/'0 - ''/'( )%- &(6%/( es la población que va a existir en el
!rea estudiada al inicio del "uncionamiento de las redes. &abe observar
que entre la población actual y esta población puede aber una
di"erencia signi"icativa, en "unción del tiempo de implantación de las
obras.P(,-/'0 - 7' )%- &(6%/( es la población que va a contribuir para
el sistema de alcantarillado, al "inal del período del proyecto.
)ara estimar estas poblaciones, ser!n necesarios, por lo menos, los dos
estudios que se explican a continuación. %os resultados de ambos
deber!n evaluarse y de"inir la opción m!s probable.
E- &'8%& %*)'( pondr! én"asis en la población "utura, resultante de la
ocupación total del !rea de acuerdo al plan maestro de desarrollo
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urbano o plan regulador de uso de suelo establecido por el municipio. El
resultado ser! la población de saturación, producto del número de
viviendas por la densidad de ocupación prevista# pero sin re"erencia
temporal.
E- *%9)( %*)'( se relaciona con el crecimiento de la población en
"unción del tiempo, a partir de la población veri"icada al inicio mediante
datos censales en el !rea de proyecto y tasas de crecimiento anual, sin
considerar las limitaciones del plan regulador. El proyectista deber!
tener cierta precaución en utilizar la tasa promedio m!s representativa
del crecimiento de la población en base a datos censales otorgadas por
el organismo o"icial que regula estos indicadores.
3. C)- M;'8( D'&'(3 Es el caudal m!ximo correspondiente al día de m!ximo consumo de la
serie de datos medidos, de igual manera en ausencia de datos este
igual se consigue mediante la aplicación de un coe"iciente de variación
diaria.
4. D%8) )% 9 Oactores que a"ectan el consumo
%os principales "actores que a"ectan el consumo de agua son3 El tipo decomunidad, "actores económicos y sociales, "actores clim!ticos y
tama$o de la comunidad.
0ndependientemente que la población sea rural o urbana, se debe
considerar el consumo doméstico, el industrial, el comercial, el público y
el consumo por pérdidas.
%as características económicas y sociales de una población pueden
evidenciarse a través del tipo de vivienda, siendo importante la
variación de consumo por el tipo y tama$o de la construcción.
El consumo de agua varía también en "unción al clima, de acuerdo a la
temperatura y a la distribución de las lluvias# mientras que el consumo
per c!pita, varía en relación directa al tama$o de la comunidad.
*emanda de dotaciones
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&onsiderando los "actores que determinan la variación de la demanda
de consumo de agua en las di"erentes localidades rurales# se asignan
dotaciones con valores de"inidos para cada una de las regiones del
país.
7ariaciones periódicas
)ara suministrar e"icientemente agua a la comunidad, es necesario que
cada una de las partes que constituyen el sistema satis"aga las
necesidades reales de la población# dise$ando cada estructura de tal
"orma que las ci"ras de consumo y variaciones de las mismas, no
desarticulen todo el sistema, sino que permitan un servicio de agua
e"iciente y continuo.
%a variación de consumo est! in"luenciada por diversos "actores, talescomo3 tipo de actividad, !bitos de la población, condiciones de clima,
etc. %a dotación o la demanda per c!pita, es la cantidad de agua que
requiere cada persona de la población, expresada en
litrosHabitanteHdía. &onocida la dotación, es necesario estimar el
consumo promedio diario anual, el consumo m!ximo diario y el
consumo m!ximo orario. El consumo diario anual servir! para el
c!lculo del volumen del reservorio de almacenamiento y para estimar elconsumo m!ximo diario y orario.
5. C)- M;'8(
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VII. CALCULOS = PROCEDIMIENTOS:1. C-/-( )%- P%&'()( )% D'*%+(:
Se calculara teniendo en cuenta el porcentaje de tasa de crecimiento del
interés compuesto.D(*:
4$o actual3 9B %os datos de los
censos se muestran en la
tabla.
A. M>()( )% I%&>*
C(8%*(: P F = Pi(1+ Kc)(T F −T i)
Kc=( P F Pi ) 1
(T F −T i)−1
Kc1=( 56984787 ) 1
(10 )−1=0.01757
Kc2=(78595698 ) 1
(10)−1=0.03268
Kc3=( 89577859 ) 1
(10)−1=0.01316
Kc4=( 80298957 ) 1
(10)−1=−0.0109
Kc5=( 112588029 ) 1
(10)−1=0.03438
Kc6=
(13256
11258
)
1
(10)−1=0.01647
a. T(8)( % /% - * %9'?:
Kcp=0.01757∗10+0.03268∗10+0.01316∗10+ (−0.0109 )∗10+0.03438∗10+0.01647∗10
10+10+10+10+10+10
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Kcp=0.017231
Kcp en=1.7231
b. T(8)( /(8( /%&( - * %9'?:
Kcp=0.01757∗10+0.03268∗10+0.01316∗10+ ( 0 )∗10+0.03438∗10+0.01647∗10
10+10+10+10+10+10
Kcp=0.019044
Kcp en=1.9044
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c. N( *% /(*')%& - * %9'?:
Kcp=0.01757∗10+0.03268∗10+0.01316∗10+0.03438∗10+0.01647∗10
10+10+10+10+10
Kcp=0.022853
Kcp en=2.2853
Se toma a criterio el valor de tc prom, en este caso 8omaremos Rc prom P
.G9A, y al entrar a la tabla que se muestra a continuación se obtiene el
periodo de dise$o.
tasa a$os
N 9; a m!s C 9 N 9B C ABT 9 N B C 9B.
periodo de dise$o
()( A&'8>'/(: K a=
P F − PiT F −T i
K 1=
5698−478710
=91.1
K 2=
7859−569810
=216.1
K 3=
8957−785910
=109.8
K 4=8029−8957
10=−90.2
K 5=
11258−802910
=322.9
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K 6=
13256−1125810
=199.8
Kap=91.1∗10+216.1∗10+109.8∗10+(−90.2 )∗10+322.9∗10+199.8∗10
10+10+10+10+10+10
Kap=141.15
Se toma a criterio el valor de Ra.prom, en este caso tomaremos
Ra.prom P F.;, ya que se mantiene el valor negativo.
P F = Pi+ Kap(T F −T i)
Pactual=13256+141.15(2011−2010)
Pactual=13397.15h ab
Pfinal=13397.15+141.15(2036−2011)
Pfinal=16925.9h ab
Pfutura=16925.9−13397.15
Pfutura=3528.75h ab
,. M>()( G%(8>&'/(:
T c=ln P F −ln Pi
∆ t
T 1=
ln5698−ln478710
=0.017421
T 2=
ln7859−ln569810
=0.032154
T 3=
ln8957−ln785910
=0.013078
T 4= ln8029−ln8957
10 =−0.01094
T 5=
ln11258−ln802910
=0.033802
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T 6=
ln13256−ln1125810
=0.016337
Tcp=0.0174∗10+0.0322∗10+0.0131∗10+(−0.011)∗10+0.0338∗10+0.0163∗10
10+10+10+10+10+10
Tcp=0.01696
P F = Pi∗eTcp (∆ t )
Pactual=13256∗e0.01696(2011−2010)
Pactual=13482.95h ab
Pfinal=13482.95
∗e0.01696(2036−2011)
Pfinal=20610.91h ab
Pfutura=20610.91−13482.95
Pfutura=7127.9547h ab
/. M>()( )% I%&>* S'8-%:
K c= P F − Pi
Pi(T F −T i)
K 1=
5698−47874757(10)
=0.01903
K 2=
7859−56985698(10)
=0.038
K 3=
8957−78597859(10)
=0.014
K 4=8029−89578957
(10
)
=−0.0104
K 5=
11258−80298029(10)
=0.040
K 6=
13256−1125811258 (10)
=0.018
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Kcp=0.01903∗10+0.038∗10+0.014∗10+(−0.0104 )∗10+0.040∗10+0.018∗10
10+10+10+10+10+10
Kcp=0.0198
P F = Pi [1+ Kcp (T F −T i)]
Pactual=13256 [1+0.0198 (2011−2010)]
Pactual=13517.875h ab
Pfinal=13517.875 1+0.0198(2036−2011)
Pfinal=20194.072 h ab
Pfutura
=20194.072−13517.875
Pfutura=6676.198h ab
). M>()( )% I%&>* /(8%*(:
Kcp=0.01723
P F = Pi(1+ Kc)(T F −T i)
Pactual=13256(1+0.01723)(2011−2010)
Pactual=13484.417h ab
Pfinal=13484.417 (1+0.01723)(2035−2011)
Pfinal=20669.219h ab
Pfutura=20669.219−13484.417
Pfutura=7184.802h ab
ES('E2'E86*6 ). actual ). "inal ). "uturaaritmético AALG.;B :L9;.LBB A;9D.G;Bgeométrico AFD9.L;9 9B:B.LB: G9G.L;;
0. simple A;G.DG; 9BLF.BG9 ::G:.LD0. compuesto AFDF.FG 9B::L.9L GDF.DB9
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3. C-/-( )% - )%*')) (,-/'(-:D(*:
Á&% /-:
*0'E2S062
ES
'42U42
4S
4E4
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M 80∗80=6.39=6
M@* )% 11
M 100∗100= Areafutura∗10
Areaactual =
19.0111∗1035.68
M 100∗100=5.33=5
M@* )% 1212
M 120∗120= Areafutura∗7
Area actual =
19.0111∗735.68
M 120∗120=3.73=4
Area de expancion futura=18.92h a
C-/-( )%- Á&% T(-:
At = A . actual+ A . de exp .futura
At =35.68+18.92
At =54.6 h a
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5. DOTACIÓN:A. U*(* /(8-%8%&'(*:
C(*8( P,-'/(:
Jrea
complementari
a
4porte *otación
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C(*8( /(8%&/'-:
Jrea
complementaria
4porte *otación
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U'-'@)( &%/',( )% 9:ecibo del mes de agosto 9;HBGH9B
Oeca 9FHB:H9B>>.. %ectura P ;AAmA
Oeca 9;HBGH9B>>.. %ectura P ;;:mA
2umero de días>>>.>>>> P A
&onsumo>>>>>>>>>>. P 9AmA
Dotación=23000
31∗16=46.371 L/ !ab/día
Q domestico=46.371 L/ !ab /día∗20669.219 hab
Q domestico=958452.35 L/ Día
Q domestico final=958452.35+2641526.153
2 =1799989.252 L/ Día
Q .Total=705768.40+2641526.153=3347294.553 L/ Dia
&onsiderando ;N de desperdicios tenemos3
Q .Total=105∗3347294.553
100 =3514659.281 L/ Dia
Q.medio=3514659.281 L / Dia
Q.medio=40.679 L/"e#
. VARIACION DE CONSUMO:A. C(*8( )(8>*'/(:
x=2641526.153∗100
3514659.281 =75.15>70$$.%K
B. C(*8( /(8-%8%&'(:
x=100−75.15=24.85 $ $ ..%K
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". DOTACIÓN PER CAPITA:
Q . per capita=3514659.281
20669.219 =170.043 L / !ab/ Di a
. COEFICIENTE DE VARIACION DIARIA:
R P .A
R9 P .D
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Q /1000=2.5586 L / se#
VIII. ANÁLISIS = PRESENTACION DE RESULTADOS
ES('E2 *E &J%&(%6 *E %4S )6I%4&062ES'E86*6 ). actual ). "inal ). "utura
aritmético AALG.;B :L9;.LBB A;9D.G;Bgeométrico AFD9.L;9 9B:B.LB: G9G.L;;
0. simple A;G.DG; 9BLF.BG9 ::G:.LD0. compuesto AFDF.FG 9B::L.9L GDF.DB9
%os resultados de la población utilizadas an sido las que "ueron
obtenidos por el método del interés compuesto.
RESUMEN DE AREAS DISTRIBUIDAS EN MANANAS DE LA CIUDAD:
*0'E2S062ES '42U424S 4E4
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RESUMEN DE LOS CAUDALES = DOTACIONES:
@ doméstico AB.;GA9 %Hseg@m FB.:GL %Hseg
@ m!x. *iario ;9.DDA %Hseg
@ m!x. -orario GA.999 %Hsegdotación per c!pita GB.BFA %H-abH*ia
@ H BBB 9.;;D: %Hseg
I. CONCLUSIONES = SUGERENCIAS:
Ser! necesario trabajar con poblaciones urbanas ya que estas son las
poblaciones a las que se las dotar! de agua y alcantarillado.
%a exactitud de la predicción depende b!sicamente del acierto de la sección
del modelo matem!tico, que m!s se ajuste al crecimiento poblacional real
de la población de estudio.
)ara determinar el &onsumo o dotación diaria por persona, se debe tener
en cuenta el reglamento nacional de construcciones para lo que respecta a
los usos públicos que tendr! la ciudad# pero en mucos casos debe ser
mayormente considerado el criterio personal. X para el caso de la dotación
doméstica es importante que si no se tiene bases o "undamentos para
determinar el consumo real
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ttp3HHYYY.bvsde.opsComs.orgHtecaproHdocumentosHaguaHeBDC
BFdisenoreserv.pd" ttp3HHreydejota."oroactivo.netHtLCperiodoCdeCdisenoCpoblacionCdisenoCyC
caudalCdeCdiseno.
ttp3HHbiblioteca.usac.edu.gtHtesisHBDHBDZGGD.pd"
http://www.bvsde.ops-oms.org/tecapro/documentos/agua/e108-04disenoreserv.pdfhttp://www.bvsde.ops-oms.org/tecapro/documentos/agua/e108-04disenoreserv.pdfhttp://reydejota.foroactivo.net/t19-periodo-de-diseno-poblacion-diseno-y-caudal-de-disenohttp://reydejota.foroactivo.net/t19-periodo-de-diseno-poblacion-diseno-y-caudal-de-disenohttp://www.bvsde.ops-oms.org/tecapro/documentos/agua/e108-04disenoreserv.pdfhttp://www.bvsde.ops-oms.org/tecapro/documentos/agua/e108-04disenoreserv.pdfhttp://reydejota.foroactivo.net/t19-periodo-de-diseno-poblacion-diseno-y-caudal-de-disenohttp://reydejota.foroactivo.net/t19-periodo-de-diseno-poblacion-diseno-y-caudal-de-diseno
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I. ANEOS:FOTOS DEL MEDIDOR
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El medidor mide el consumo de agua potable, generalmente en metros
cúbicos y en sus "racciones, por lo tanto, indica también su consumo en
litros, recordemos que existen mil litros en cada metro cúbico de agua. %os números negros representan tu consumo en metros cúbicos. %os números rojos representan "racciones de un metro cúbico.
Si aumenta un numero rojo, quiere decir que se esta consumiendo un litro
de agua.
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