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UNIVERSIDAD PRIVADA ANTENOR ORREGO FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

INFORME DEL TRABAJO ESCALONADO

CURSO

:

SISTEMA DE AGUA Y ALCANTARILLADO

INTEGRANTES: -

BARRANTES RODRIGUEZ JHERSTIN

-

GARCIA CHAVEZ ROSA

-

GARCIA SANCHEZ DIOGO

-

TRONCO PORTILLA SANDER

-

VILLACORTA YBAÑEZ LUIGGI

-

ZANINI TERRONES JULIO

DOCENTE

:

MSC. ING. ALVARO SALAZAR PERALES

CICLO

:

VI

FECHA 27/09/2021

INDICE I. INTRODUCCIÓN…………………………………………………………………………………………….3 II. OBJETIVOS…………………………………………………………………………………………………..4 III. DATOS GENERALES DEL PROYECTO……………………………………………………………..4 3.1. Nombre de la Ciudad……………………………………………………………………………………4 3.2. Ubicación y Localización……………………………………………………………………………….4 3.3. Extensión……………………………………………………………………………………………………..4 3.4. Población……………………………………………………………………………………………………..6 3.5. Topografía……………………………………………………………………………………………………6 3.6. Clima……………………………………………………………………………………………………………6 IV. PROCEDIMIENTO………………………………………………………………………………………..7 4.1. DETERMINACIÒN DEL PERIODO DE DISEÑO DE LA POBLACIÓN………………….7 4.2. DETERMINACIÒN DE LA POBLACIÒN FUTURA……………………………………………7 4.2.1. Método Aritmético……………………………………………………………………………………7 4.2.2.Metodo de Interés Simple………………………………………………………………………….7 4.2.3. Método de Crecimiento Exponencial…………………………………………………………8 4.2.4. Método Geométrico………………………………………………………………………………….8 4.2.5. Método Wappaus………………………………………………………………………………………8 4.3. EXPANSIÓN FUTURA………………………………………………………………………………….8 4.3.1. Densidad Actual…………………………………………………………………………………………9 4.3.2. Densidad Futura………………………………………………………………………………………..9 4.3.3. Cálculo del Área de Expansión…………………………………………………………………..10 V. CAUDAL PROMEDIO, DIARIO Y HORARIO…………………………………………………….10

2

I.

INTRODUCCIÒN En un estudio de abastecimiento de agua y alcantarillado para una determinada ciudad, se necesita realizar diferentes etapas, como es la de determinar el Caudal Medio de consumo de la población al cual se remitirá esta primera parte del trabajo a realizarse, conociendo previamente el consumo Per-cápita que vendría a ser el consumo total por persona y por día en la población; juntamente con la Población proyectada o futura. Cabe mencionar que la población a la cual hacemos referencia para hallar el Caudal Medio, es la población Urbana ya que el abastecimiento de agua y alcantarillado se la realizará al nivel de ciudad y no de zonas rurales, para este caso se procede de la misma manera teniendo en cuenta la información de la población rural. Para el caso del trabajo se utilizará solamente la población urbana. En lo que concierne al consumo Per-cápita, existe el criterio de hallarse mediante lo estipulado por el Reglamento Nacional de Edificaciones, el cual fija dotaciones para diferentes casos, estando ligado éste a las diferentes cantidades de población y clima de la zona a abastecer. También existe la posibilidad de ajustarnos a lo estipulado por el MINSA (localidades menores de 2000 habitantes) que recomienda dotaciones según la región en la que se encuentra la ciudad (costa, sierra o selva). Y una tercera posibilidad de hallar el consumo Per-cápita es tendiendo a lo real, realizando un estudio socioeconómico del consumo en la zona. Para el presente trabajo se tomó el criterio de utilizar un consumo real estimado con un análisis social basado en la investigación y la experiencia; evitando de esta manera la excesiva dotación recomendada o estipulada en el RNE, que se basa más en experiencias costeñas y/o capitalinas. Estas aclaraciones se las hace por ser necesaria, para evitar malos entendidos en la comprensión del presente trabajo, que tiene orientaciones a la formación profesional.

3

II.

OBJETIVOS

▪

Determinar la población futura de la ciudad a abastecer de agua y alcantarillado, para el periodo de diseño, utilizando los diferentes métodos analíticos que se dan más adelante.

III.

▪

Determinar el Consumo Per- cápita de la población.

▪

Determinar el Caudal Medio de la población.

▪

Determinar el Caudal Máximo Diario y Horario.

▪

Determinar el área de expansión futura de la ciudad.

DATOS GENERALES DEL PROYECTO 3.1. NOMBRE DE LA CIUDAD: La ciudad ficticia tendrá por nombre VILLA NUEVA. 3.2. UBICACIÓN Y LOCALIZACIÒN: Es una ciudad que está ubicada en la costa peruana, en el departamento de la libertad específicamente a 40 km al norte de la ciudad de Trujillo y situada en una altitud promedio de 155 msnm. Además, nuestra ciudad se encuentra dentro de la zona 17sur. DEPARTAMENTO : PROVINCIA : CIUDAD :

LA LIBERTAD. ASCOPE VILLA NUEVA

3.3. EXTENSIÒN: La ciudad tiene un superficie de 554940.04 m2 (55.49 ha) que es utilizada actualmente pero también cuenta con área de expansión urbana (AEU), asimismo está ciudad está conformada por 65 manzanas de las cuales tienen usos residenciales (943 lotes) y de servicios adicionales (23 lotes) a la ciudad misma. Además cuenta con 3 vías principales, la cual permite el ingreso a la ciudad y a través de la ella se puede llegar a los principales equipamientos. 4

Cabe mencionar, que la ciudad cuenta tanto en su parte superior e inferior (ambos extremos) con parcelas de gran dimensión que pueden ser utilizadas más adelante para nuevas habilitaciones urbanas conforme vaya creciendo la población.

Fuente: Propia del Grupo.

SERVICIOS ADICIONALES CENTRO DE SALUD

SALUD

COLEGIO

EQUIPAMIENTOS EDUCACION ZRP

UNIVERSIDAD PARQUES PLAZAS

HOTELES COMISARIA MUNICIPALIDAD CATEDRAL MERCADO CENTRO COMERCIAL

OTROS USOS

BOMBEROS ESTADIO BANCO SUNAT RENIEC Fuente: Propia del Grupo.

5

3.4. POBLACIÒN: La población para el presente año 2021 (Población Actual) se determinó multiplicando el total de lotes de nuestra ciudad ficticia (943 lotes de uso residencial) por 6 habitantes (NORMA OS.100 CONSIDERACIONES BÁSICAS DE DISEÑO DE INFRAESTRUCTURA SANITARIA) lo cual nos da como resultado 5,658 habitantes,

obteniendo así una densidad de 102 hab/ha. Y para la población futura (para el periodo de diseño) se determinarán haciendo uso del siguiente cuadro que además nos da a conocer datos de los últimos censos (propuestos por el grupo): AÑO 1992 2000 2007 2014 2021

CENSO MUJER HOMBRE 1789 1367 2356 1418 2804 1672 3125 2010 3418 2240

TOTAL 3156 3774 4476 5135 5658

Fuente: Propia del Grupo.

3.5. TOPOGRAFÌA: La ciudad de VILLA NUEVA presenta una topografía ondulado (tipo 2) con pendientes entre 3% - 6%, que permite tener las condiciones para el desarrollo de diferentes proyectos.

3.6. CLIMA: Esta ciudad se caracteriza por presentar un clima árido, semicálido y húmedo, con lluvia deficiente en gran parte del año. La temperatura máxima promedio presenta ligeras fluctuaciones a lo largo del año, oscilando sus valores entre 20,6 a 28,1°C, con mayores valores en los meses de verano y obviamente disminuyendo en los meses de otoño e invierno. En cuanto a la temperatura mínima, presenta similar comportamiento que la temperatura máxima, con valores promedio que fluctúan entre 15,2 a 20,3°C. Por su parte, el comportamiento de las lluvias, suele presentarse entre los meses de noviembre a mayo, siendo más intensas entre los meses de febrero a marzo.

6

IV.

PROCEDIMIENTO

4.1.

DETERMINACIÒN DEL PERIODO DE DISEÑO DE LA POBLACIÒN Este parámetro es importante ya que para realizar el abastecimiento de agua potable es necesario hacer el cálculo de la población futura de la ciudad, con la intensión de que el proyecto a ejecutarse pueda cumplir eficientemente con su objetivo durante todo ese tiempo proyectado.

Para la cuantificación de dicho parámetro, se conoce algunos alcances dados cuando no se dispone de información, entre otros tenemos: -

Lo vertido en el RNE.

-

Lo alcanzado en algunos textos.

En resumidas cuentas, nuestro grupo basándose del RNE, determino un periodo de

diseño de la población de 20 años. 4.2.

DETERMINACIÒN DE LA POBLACIÓN FUTURA Para determinar la población futura (periodo de diseño = 20 años) se utilizaron los datos del censo en los métodos analíticos que se resumen a continuación:

4.2.1. Método Aritmético: 1) MÈTODO ARITMÈTICO

𝐫=

𝑷𝒇 = 𝑷𝒊 +𝒓. 𝒕

PF = redondear≈

𝑷𝒊+𝟏 −𝑷𝒊 𝒕𝒊+𝟏 −𝒕𝒊

7389.96 7390

personas

4.2.2.Metodo de Interés Simple:

7

r1 =

74.71

r2 =

94.14

r3 = r4 =

100.29

rpromedio =

86.60

77.25

2) MÈTODO DE INTERÈS SIMPLE

𝒓= PF = redondear≈

𝑷𝒊+𝟏 −𝟏 𝑷𝒊

𝒕 𝒊+𝟏 −𝒕𝒊

8108.84 8109

personas

r1 = r2 =

0.0146

r3 =

0.0266

r4 =

0.0245

rpromedio =

0.0217

0.0210

4.2.3. Método de Crecimiento Exponencial: 3) MÈTODO DE CRECIMIENTO EXPONENCIAL

𝑷𝒇 = 𝑷𝒊 . 𝒆𝒓𝒕 PF = redondear≈

e = 2.71828

𝒓=

𝑷𝒊+𝟏 𝑷𝒊 ∑𝒕 𝒊 +𝟏−𝒕𝒊 𝒍𝒏

8449.26 8450

personas

r1 =

0.014

r2 =

0.020

r3 = r4 =

0.024

rpromedio =

0.020

0.022

4.2.4. Método Geométrico: 4) MÈTODO GEOMÈTRICO

𝑷𝒇 = 𝑷𝒊 𝟏 + 𝒓 PF = redondear≈

𝒕

𝒓=

𝟏

𝑷𝒊+𝟏 𝒕 𝑷𝒊

−𝟏

8450.58 8451

personas

4.2.5. Método Wappaus:

8

r1 =

0.0140

r2 = r3 =

0.0198

r4 =

0.0226

rpromedio =

0.0203

0.0247

5) MÈTODO WAPPAUS

𝑷𝒇 =

𝑷𝒊 𝟐 + 𝒓𝒕 𝟐 − 𝒓𝒕

PF =

r1 =

0.0138

r2 =

0.0196

r3 = r4 =

0.0243

rpromedio =

0.0200

8488.84

redondear≈

8489

personas

MÈTODO ARITMÈTICO MÈTODO DE INTERÈS SIMPLE MÈTODO DE CRECIMIENTO EXPONENCIAL MÈTODO GEOMÈTRICO MÈTODO WAPPAUS

0.0223

7390 8109 8450 8451 8489 habitantes

PROMEDIO DE MÈTODOS

4.3.

8177.80

≈

8178

EXPANSIÓN FUTURA

4.3.1. Densidad Actual Da = Pa/Aa Donde: -

Da: Densidad Actual

-

Pa: Población actual

-

Aa= Área Actual.

(5658 / 554940.04)*10000 = 102 hab/ha

4.3.2. Densidad Futura Df = Pf/Aa Donde: -

Df: Densidad Futura

-

Pf: Población Futura

-

Aa= Área Actual.

(8178 / 554940.04)*10000 = 148 hab/ha

9

4.3.3. Calculo del Área de Expansión Df = (Pf - Pa) /A

Df =

Donde:

8178−5658 𝐴

8178−5658 148

Pf: Población Futura.

A=

Pa: Población Actual

A = 17.02 ha

Df: Densidad futura (hab/Ha) A: Área de Expansión. V.

CAUDAL PROMEDIO, DIARIO Y HORARIO

10...