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POBLACION FUTURA...

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UNIVERSIDAD SAN PEDRO

INGENIERIA CIVIL

“AÑO DEL BICENTENARIO DEL PERU: 200 AÑOS DE INDEPENDENCIA” ” UNIVERSIDAD SAN PEDRO

FACULTAD FACULTAD::

in ingeniería geniería

ESCUELA:

c civil ivil

DOCENTE DOCENTE:

ALUMNO :

ING:

SALAZAR SANCHEZ Dante Orlando

LOP LOPEZ EZ GUEVARA JHEYSSON

ÁREA: potable

abast abastecimiento ecimiento y tratamiento de agua

GRUPO:

“b”

Ciclo:

7

Central-Chimbote 2021_1

ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE

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METODOS PARA DETERMINAR LA POBLACION FUTURA DOTACIONES DE AGUA I.

INTROUDCCION Uno de los factores más importantes y monumentales en un proyecto de abastecimiento de agua viene a ser el número de personas beneficiadas con éste, es decir la población, la cual se determina estadísticamente proyectada hacia el futuro (población futura). La población actual se determina en base a los datos proporcionados por el Instituto Nacional de Estadísticas e Informática (INEI), tomando en cuenta los últimos tres censos disponibles para el proyecto hasta el año de realización de los estudios y proyectos.

II.

METODOLOGIAS DE CÁLCULO

1. MÉTODOS MATEMÁTICOS Los métodos matemáticos que se aplican en el cálculo de la población futura del país, se basan en ecuaciones que expresan el crecimiento demográfico en función del tiempo, dicho crecimiento medido y expresado en una tasa o en un porcentaje de cambio, se obtiene a partir de la observación o estimación del volumen poblacional en dos o más fechas del pasado reciente. Una vez determinada la tasa o el volumen de crecimiento del pasado, se procede a extrapolar la curva de crecimiento que mejor se adecue a la tendencia observada o supuesta.

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1.1. Método Parabólico: En los casos en que se dispone de estimaciones de la población referidas a tres o más fechas pasadas y la tendencia observada no responde a una línea recta, ni a una curva geométrica o exponencial, es factible el empleo de una función polinómica, siendo las más utilizadas las de segundo o tercer grado. Una parábola de segundo grado puede calcularse a partir de los resultados de tres censos o estimaciones. Este tipo de curva no sólo es sensible al ritmo medio de crecimiento, sino también al aumento o disminución de la velocidad de ese ritmo. La fórmula general de las funciones polinómicas de segundo grado es la siguiente: 𝑁𝑡 = 𝑎 + 𝑏𝑡 + 𝑐𝑡 2 Donde: t = Es el intervalo cronológico en años, medido desde fecha de la primera estimación Nt = Es el volumen poblacional estimado t años después de la fecha inicial. a,b,c= Son constantes que pueden calcularse resolviendo la ecuación para cada uno de las tres fechas censales o de estimaciones pasadas. Al igual que en la aplicación de la curva aritmética o geométrica, el empleo de una curva parabólica puede traer problemas si se extrapola la población por un período de tiempo muy largo, pues, los puntos llegan a moverse cada vez con mayor rapidez, y sea en un sentido ascendente o descendente. Ello puede conducir a que en un período futuro lejano se obtenga valores de la población inmensamente grandes, o muy cercanos a cero. 1.2.

Función logística

La función logística ha sido ampliamente usada en Demografía para suavizar funciones de las tablas de mortalidad, estimar distribuciones de población por edades correspondientes a subáreas, y proyectar poblaciones de pequeñas áreas entre otras utilidades (Arriaga, 1986). Esta función supone que la población (o un índice) crece al principio aceleradamente y, luego de un valor máximo, su ritmo disminuye con la misma intensidad con que creció (INDEC, 1996). Una de las fórmulas más generales de la función logística es la siguiente:

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En donde: a = constante (ea representa la razón entre las diferencias del índice considerado respecto a las asíntotas superior e inferior). w = tasa anual de crecimiento del índice considerado. n = período de tiempo. Si se hace el supuesto fundamental que la tasa de crecimiento de la función (w) se mantiene constante durante todo el período de tiempo considerado, desde un valor mínimo a otro máximo (asíntotas inferior y superior), se tiene entonces una logística. Entonces:

En donde: L y U = son las asíntotas inferior y superior respectivamente Ij = valor de un índice determinado en un momento de tiempo Las fórmulas anteriores permiten estimar la proporción del índice en relación con las asíntotas, en un momento determinado. Si se desea obtener una estimación directa del índice para cualquier fecha, y se conoce (o se estima) el valor de las asíntotas inferior y superior, se emplea la siguiente fórmula (Arriaga, 2001:368):

Donde V = U-L;

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1.3.

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Método de los incrementos relativos

El método de los incrementos relativos (también llamado de participación en el crecimiento, Apportionment Method o AiBi) fue introducido en Brasil por Madeira y Simões (1972)7. Se fundamenta en la determinación de la proporción del crecimiento absoluto de la población de un área mayor que ha correspondido a la población de cada área menor que la compone, en un determinado período de tiempo. Cuando el crecimiento demográfico de las áreas mayores no presenta cambios significativos, el procedimiento supone para el largo plazo una disminución de las diferencias en los ritmos de crecimiento poblacional de las áreas menores (INDEC, 1996). La aplicación de este método requiere disponer de la proyección de la población del área mayor para el período que se va a estimar, y la población de cada una de las áreas menores en los dos últimos censos. Para la estimación de la población total de cada área se acepta que (INDEC, 1996):

Donde: Pti = del área menor i en el año t. PtT = población del área mayor T en el año t. El coeficiente de proporcionalidad del incremento de la población del área menor en relación al incremento de la población del área mayor es igual a:

Cuando se estima la totalidad de las poblaciones de las áreas menores, se tiene que: Σai = 1 y Σbi = 0.

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1.4.

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Método de relación de cohortes

Este procedimiento fue propuesto por Duchesne (1987) como una adaptación del método de los componentes para áreas menores. Partiendo de una proyección por componentes de la población del área mayor, se calculan las tasas de crecimiento de sus cohortes y se aplican a las cohortes de las poblaciones menores, diferenciando entre cada área menor. Los pasos de acuerdo a Brito y colegas (2010:39-40) son los siguientes: 1. Cálculo de las tasas de crecimiento (CR) entre dos censos de las cohortes de la población mayor (PT):

2. A partir de dos censos anteriores, se calcula el índice de diferencial de crecimiento por cohortes (K) de la población de cada área menor (Pi) en relación con la población mayor:

3. A cada cohorte de la población menor se le aplica la tasa de crecimiento de la cohorte anterior, multiplicada por el factor K correspondiente a cada área menor:

1.5.

Método de diferencial de crecimiento

Este procedimiento es semejante al anterior, ya que estima la población por sexo y edad de un conjunto de subáreas, y las ajusta a la proyección de la población mayor que las contiene. El método fue adaptado por CELADE (1991:6.29) a partir del procedimiento desarrollado por Naciones Unidas (1975). La población de un área menor es estimada a partir de la diferencia del crecimiento de cada grupo etario, que se obtiene como la diferencia entre las tasas exponenciales de crecimiento intercensal de cada población menor y del complemento del área menor respecto al área mayor. Las fórmulas son las siguientes:

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Donde: Rtx: Diferencia entra las poblaciones del área mayor y del área menor en el momento t, del grupo etario x, 5. DCx: Diferencial de crecimiento del grupo de edades a estimar, entre la población del área menor y el complemento de la población del área mayor. 5rcx: Tasa exponencial de crecimiento intercensal de la población del complemento del área menor respecto al área total. 5rix: Tasa exponencial de crecimiento intercensal de la población del área menor. 1.6. Método de la parábola de segundo grado: AÑO 1992 2002 2012

POBLACIÓN 8366 8807 8919

X

x^2

C

Y-C

10 20

100 400

8366 8366

441 553

Donde: x: diferencia de años de los años en que se tomaron los censos. C: población de inicio. Y: diferencia de poblaciones. El cálculo de la población está dada por la siguiente expresión: 𝑃(𝑓) = 𝐴𝑥 2 + 𝐵𝑥 + 𝐶 Cálculo de las constantes A y B: 441 = 𝐴(100) + 𝐵(10) 553 = 𝐴(400) + 𝐵(20) De donde:

Por consiguiente:

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𝐴 = −1.1645 𝐵 = 60.55

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𝑃(𝑓) = −1.1645(2032 − 1992)2 + 60.55(2032 − 1992) + 8366 𝑷(𝟐𝟎𝟑𝟐) = 𝟖𝟗𝟐𝟓 𝒉𝒂𝒃𝒊𝒕𝒂𝒏𝒕𝒆𝒔 1.7. Método logístico AÑO 1992 2002 2012

Po P1 P2 Verificando la condición: a) 𝑃𝑜. 𝑃2 ≤ 𝑃12 b) 𝑃𝑜 + 𝑃2 < 2𝑝1

POBLACIÓN 8366 8807 8919

8366(8919) ≤ (8807)2 Si cumple 8366 + 8919 < 2(8807) Si cumple

Cálculo de población de saturación: 𝑃𝑠 = 𝑃𝑠 =

2𝑃𝑜. 𝑃1. 𝑃2 − 𝑃12 (𝑃𝑜 + 𝑃2) 𝑃𝑜. 𝑃2 − 𝑃12

2(8366)(8807)(8919) − 88072 (8366 + 28500) 8366(8919) − 88072 𝑃𝑠 = 8954.61

Cálculo de los valores de a y b: 𝑃𝑠

-

𝑎 = ln (𝑃𝑜 − 1) = ln (

-

𝑏 = ln ( 𝑃1(𝑃𝑠−𝑃𝑜)) =

𝑃𝑜(𝑃𝑠−𝑃1)

8954.61

− 1) ,

8366 8366(8954.61−8807) ln ( 8807(8954.61−8366))

𝑎 = −2.654164921 𝑏 = −1.434553964

Cáculo del tiempo: 𝑡=

𝑡𝑓 − 𝑡𝑜 2032 − 1992 = =4 𝑡𝑝𝑒𝑟𝑖𝑜𝑑𝑜 10

Cálculo de la población para el año 2032. 𝑃(2032) =

1+

8954.61

𝑒 (−2.654164921−1.4345539646x4)

𝑷(𝟐𝟎𝟑𝟐) = 𝟖𝟗𝟓𝟑 𝐡𝐚𝐛𝐢𝐭𝐚𝐧𝐭𝐞𝐬

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1.8. Método de la fórmula de Malthus La fórmula correspondiente es: Pf = Pa (1 + Δ)x Donde: Pf = Población Pa = Población actual (último censo). Δ = Es el incremento medio anual. x = número de periodos decenales a partir del periodo económico que se fije. El incremento medio (Δ) se obtendrá dividiendo el incremento decenal entre el número de veces que se restaron. (Δ promedio = Σ Δ/ N°. de veces).

III.

DOTACIONES DEL AGUA Se entiende por dotación la cantidad de agua que se asigna para cada habitante y que incluye el consumo de todos los servicios que realiza en un día medio anual, tomando en cuenta las pérdidas. Se expresa en litros ./ habitante-día. Esta dotación es una consecuencia del estudio de las necesidades de agua de una población, quien la demanda por los usos siguientes: para saciar la sed, para el lavado de ropa, para el aseo personal, la cocina, para el aseo de la habitación, para el riego de calles, para los baños, para usos industriales y comerciales, así como para el uso público. La dotación no es una cantidad fija, sino que se ve afectada por un sin numero de factores que la hacen casi característica de una sola comunidad; sin embargo, se necesita conocer de ante mano estos factores para calcular las diferentes partes de un proyecto.

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Clasificación de climas por su temperatura. TEMPERATURA

MEDIA

TIPO DE CLIMA

ANUAL ( C ) Mayor Que

22

CÁLIDO

DE 18 A

22

SEMICÁLIDO

DE 12 A

17.9

TEMPLADO

DE 5

11.9

SEMIFRIO

A

MENOR QUE 5

FRIO

La dotación está integrada por los siguientes consumos: 

CONSUMO DOMESTICO



PUBLICO



INDUSTRIAL



COMERCIAL



FUGAS y DESPERDICIOS.

a) CONSUMO DOMESTICO: El consumo doméstico varía según los hábitos higiénicos de la población, nivel de vida, grado de desarrollo, abundancia y calidad de agua disponible, condiciones climáticas, usos y costumbres, etc. Es difícil establecer una cifra como puede apreciarse; sin embargo, en nuestro país se estima que el consumo de agua para uso doméstico anda entre 75 y 100 lts/hab.dia, la cantidad básica para el consumo doméstico, que incluye necesidades fisiológicas, usos culinarios, lavado de ropa y utensilios, sistemas de calefacción y acondicionamiento de aire, riego de plantas y jardines privados, aseo de la vivienda, etc.

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b) CONSUMO PÚBLICO: Este consumo se refiere al de los edificios e instalaciones públicas tales como: escuelas, mercados, hospitales, rastros, cuarteles, riego de calles, prados, jardines, servicio contra incendios, lavado de redes de alcantarillado. Este consumo es variable pero en nuestro país puede estimarse entre el 20 y 30 % del consumo doméstico. El consumo público normalmente es excesivo debido a descuidos, pues el desperdicio en tales usos públicos se debe a daños en tuberías, llaves o accesorios cuya reparación inconscientemente se retarda. c) CONSUMO INDUSTRIAL: Depende del grado de industrialización y del tipo de industrias, grandes o pequeñas. Las zonas industriales en muchos casos conducen a un desarrollo urbanístico que trae como consecuencia un aumento en el consumo del agua. En el consumo industrial del agua, influye la cantidad disponible, precio y calidad. En general las grandes industrias se abastecen en forma particular de sus propios sistemas sin gravitar sobre el sistema general de la población. d) CONSUMO COMERCIAL: Depende del tipo y cantidad de comercio tanto en la localidad como en la región. e) FUGAS Y DESPERDICIOS: Aunque las fugas y desperdicios no constituyen un consumo, es un factor que debe ser considerado. En la vivienda influye en el consumo doméstico, pues es corriente encontrar filtraciones o fugas permanentes debido a desperfectos en las instalaciones domiciliarias. Estas pérdidas aunadas al mal uso de los consumos públicos y al irracional uso doméstico, conducen a agravar el consumo general de agua. Dotación de agua potable por clima y número de habitantes que establece la Gerencia de Normas Técnicas de la Comision Nacional del Agua.

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CÁLIDO

TEMPLADO

FRIÓ

DE

2500

A

15000

150

125

100

DE

15000

A

30000

200

150

125

DE

30000

A

70000

250

200

175

DE

70000

A

150000

300

250

200

DE

150000

o MAS

300

300

250

IV.

BIBLIOGRAFIA

http://ingenieriacivil.tutorialesaldia.com/dos-metodos-para-la-estimacion-depoblaciones-futuras/ https://www.udocz.com/pe/read/8994/m-todos-para-calcular-la-poblacionfutura--1-#_=_ https://civilgeeks.com/2010/10/07/dotacion-sistema-de-aguapotable/#:~:text=Se%20entiende%20por%20dotaci%C3%B3n%20la,tomando% 20en%20cuenta%20las%20p%C3%A9rdidas.

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