Diseño hidráulico de los sistemas de abastecimiento de agua potable, alcantarillado y con UBS en la localidad la Lima del Distrito de Querocoto- Cajamarca

Abstract

El presente trabajo de investigación, se realizó en la Localidad La Lima ubicada en el Distrito de Querocoto, de la Provincia de Chota, en el Departamento de la Libertad. En la actualidad cuentan con servicio de agua potable, el cual se encuentra en mal estado, por tener una antigüedad de más de 28 años, cumpliendo su vida útil, la cobertura de este servicio se da a las viviendas existentes e instituciones públicas, la comunidad La Lima actualmente no cuentan con el servicio de evacuación de aguas residuales, lo que obliga a sus pobladores hacen sus necesidades biológicas en letrinas, pozos ciegos y campo libre, lo cual contamina el ambiente generando una alta incidencia de enfermedades diarreicas y parasitarias de la población. La comunidad de La Lima cuenta con 153 viviendas, donde se ha proyectado realizar el diseño de abastecimiento de agua potable y a un determinado número de viviendas será considerado para el plantear un sistema de alcantarillado con una PTAR, y otro grupo que por su ubicación y topografía accidentada se considerará UBS: Población actual: N° de viviendas:153 con una población actual Pa= 954 habitantes Se realizó el levantamiento topográfico en la localidad la Lima, ubicado en el Distrito de Querocoto, de la Provincia de Chota, en el Departamento de la Libertad, ubicado entre la cota 2000 a 2400 m.s.n.m, considerando B.M. y las coordenadas respectivas se obtuvieron con GPS, Eclímetro y Teodolito Electrónico, obteniendo el plano topográfico para el diseño de agua y alcantarillado. Se realizó el aforo en dos puntos para la captación de ladera empleándose el Método Volumétrico, obteniendo en la captación 1 un caudal de aforo de 2.84 l/s y en la captación 2 un caudal de 2.55 l/s, siendo suficiente según la demanda de agua. Se realizó el diseño hidráulico de las estructuras del sistema de abastecimiento de agua potable: Se realizó el diseño de la captación de ladera de la captación 1 para un caudal máximo diario Qmd=0.519 l/s , resultados las siguientes dimensiones para a cámara húmeda: L=0.70m, B= 0.90 m y H=0.90 m y diámetro de rebose y limpieza de 2”; para la captación 2 para un caudal máximo diario Qmd=0.851 l/s , resultados las siguientes dimensiones para a cámara húmeda: L=0.70m, B= 0.90 m y H=0.90 m y diámetro de rebose y limpieza de 2”. IV Se realizó el Diseño hidráulico de la línea de conducción para los dos sectores de la localidad La Lima considerando el 20% de perdidas; también se diseñó su cámara rompe presión Tipo 6: Sector 1: Línea de conducción 1: N° de viviendas 58 Dotación: 80 l/hab/día Periodo de diseño 20 años Coeficientes de variación diaria y horaria: K1=1.3 y K2 2:0 Población futura Pf =432 hab Caudal Qmd=0.62 l/s con diámetros de 1” y con velocidad de 0.914 m/s Sector 2: Línea de conducción 2: N° de viviendas 95 Dotación: 80 l/hab/día Periodo de diseño 20 años Coeficientes de variación diaria y horaria: K1=1.3 y K2 2:0 Población futura Pf =707 hab Caudal máximo diario Qmd= 1.02 l/s de diámetro de 1 ½”, y con velocidad de 0.659 m/s. En ambos casos cumple la velocidad mínima de 0.6 m/s y velocidad máxima de 5 m/s y con presiones menor de 50 m.c.a para una clase de tubería PVC C-7.5. Se realizo el diseño hidráulico del reservorio apoyado, obteniendo un volumen de 10 m3 y 20 m3 para de capacidad de reservorio para cada sector respectivamente Se realizado el Diseño hidráulico de la línea de aducción, red de distribución y cámara rompe presión tipo 7, para los dos sectores: Sector 1: con Qmh= 0.96 l/s tubería de PVC de diámetro de ¾ ” (22.90 mm) con presiones menores de 50 m.c.a. para una clase de tubería PVC C-7.5. Sector 2: con Qmh= 1.57 l/s tubería de PVC de diámetro de ¾ ” (22.90 mm) y de diámetro 1” (29.4 mm) y con presiones menores de 50 m.c.a. para una clase de tubería PVC C-7.5. Se realizo el diseño Hidráulico del sistema de alcantarillado para un sector según la topografía adecuada para un sistema tradicional considerando buzones, colectores y emisor, considerando solo 84 lotes, caudal de diseño 80% del caudal máximo diario y el caudal de infiltración de 0.05 l/s. km , de acuerdo al RNE: V Qd= 1.216 l/s, pero asumiendo el caudal mínimo de Q=1.50 l/s considerando el cumpliendo para el arrase hidráulico el criterio de la fuerza tractiva mayor que 1. Se realizo el diaño de la planta de tratamiento de aguas residuales considerando una cámara de rejas, 2 tanque séptico, pozo de absorción y lecho de secado. Finalmente se realizó el planteamiento del sistema UBS en viviendas alejadas para un total de 69 viviendas.

The present research work was carried out in the La Lima locality located in the District of Querocoto, of the Province of Chota, in the Department of La Libertad. Currently they have a drinking water service, which is in poor condition, as it is more than 28 years old, fulfilling its useful life, the coverage of this service is given to existing homes and public institutions, the community La Lima currently does not have the wastewater evacuation service, which forces its inhabitants to do their biological needs in latrines, cesspits and free fields, which pollutes the environment generating a high incidence of diarrheal and parasitic diseases of the population. The community of La Lima has 153 homes, where it has been planned to carry out the design of drinking water supply and a certain number of homes will be considered for proposing a sewage system with a WWTP, and another group that due to its location and topography accident will be considered UBS: Current population: N° of dwellings: 153 with a current population Pa= 954 inhabitants The topographic survey was carried out in the locality of La Lima, located in the District of Querocoto, of the Province of Chota, in the Department of La Libertad, located between the elevation 2000 to 2400 m.a.s.l., considering B.M. and the respective coordinates were obtained with GPS, Eclimeter and Electronic Theodolite, obtaining the topographic plan for the water and sewage design. Gauging was carried out at two points for the slope catchment using the Volumetric Method, obtaining in catchment 1 a flow rate of 2.84 l/s and in catchment 2 a flow of 2.55 l/s, being sufficient according to the water demand. The hydraulic design of the structures of the drinking water supply system was carried out: The design of the slope catchment of catchment 1 was carried out for a maximum daily flow Qmd=0.519 l/s, resulting in the following dimensions for the humid chamber: L=0.70m, B= 0.90 m and H=0.90 m and overflow diameter and 2” cleaning; for intake 2 for a maximum daily flow Qmd=0.851 l/s, results in the following dimensions for the wet chamber: L=0.70m, B= 0.90 m and H=0.90 m and overflow and cleaning diameter of 2”. VII The hydraulic design of the conduction line was carried out for the two sectors of the locality of La Lima considering 20% of losses; its Type 6 pressure break chamber was also designed: Sector 1: Driving line 1: No. of homes 58 Endowment: 80 l/room/day Design period 20 years Daily and hourly variation coefficients: K1=1.3 and K2 2:0 Future population Pf =432 inhabitants Flow rate Qmd=0.62 l/s with diameters of 1” and with a speed of 0.914 m/s Sector 2: Driving line 2: No. of homes 95 Endowment: 80 l/room/day Design period 20 years Daily and hourly variation coefficients: K1=1.3 and K2 2:0 Future population Pf =707 inhabitants Maximum daily flow rate Qmd= 1.02 l/s with a diameter of 1 ½”, and with a speed of 0.659 m/s. In both cases, it meets the minimum speed of 0.6 m/s and maximum speed of 5 m/s and with pressures less than 50 m.c.a for a class of PVC C-7.5 pipe. The hydraulic design of the supported reservoir was carried out, obtaining a volume of 10 m3 and 20 m3 for reservoir capacity for each sector, respectively. 3The hydraulic design of the adduction line, distribution network and type 7 pressure break chamber was carried out for the two sectors: Sector 1: with Qmh= 0.96 l/s PVC pipe with a diameter of ¾ ” (22.90 mm) with pressures less than 50 m.c.a. for a PVC pipe class C-7.5. Sector 2: with Qmh= 1.57 l/s PVC pipe with a diameter of ¾” (22.90 mm) and a diameter of 1” (29.4 mm) and with pressures less than 50 m.c.a. for a PVC pipe class C-7.5. The Hydraulic design of the sewage system was carried out for a sector according to the appropriate topography for a traditional system considering mailboxes, collectors and emitter, considering only 84 batches, design flow 80% of the maximum daily flow and infiltration flow of 0.05 l/ yes km, VIII according to the RNE: Qd= 1.216 l/s, but assuming the minimum flow rate of Q=1.50 l/s, considering that the criterion of tractive force greater than 1 is fulfilled for the hydraulic downflow. The design of the wastewater treatment plant was carried out considering a grid chamber, 2 septic tanks, an absorption well and a drying bed. Finally, the approach of the UBS system was carried out in remote homes for a total of 69 homes.