Memoria de Proyecto Linea Impulsion N45

ESTUDIO DE FACTIBILIDAD DE SERVICIOS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA "ASOCIACIN DE VIVIENDA VILLA DEL CONO NORTE" - CERRO COLORADO

MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE CAYMA

PROYECTO:

VOLUMEN I MEMORIA DEL PROYECTO

CONSULTOR:

ING. JOS G. PORTOCARRERO HUACO

INGENIERO CIVIL - CIP N 6169

AREQUIPA-PER

JUNIO 2014

CONTENIDOVOLUMEN I:MEMORIA DEL PROYECTOA. MEMORIA DEL PROYECTO

1. GENERALIDADES1.1. Introduccin

1.2. Ubicacin

1.3. Descripcin del Proyecto 1.4. Objeto del Proyecto2. LNEA DE IMPULSIN2.1. Perodo de Diseo

2.2. Anlisis de la Demanda de Agua Potable2.3. Clculo de la Poblacin 2.4. Parmetros de Diseo

2.5. Consumo Promedio Diario

2.6. Variaciones de Consumo

2.7. Capacidad de Almacenamiento

2.8. Caudal de Diseo de la Lnea de Impulsin2.9. Criterios de Diseo de la Lnea de Impulsin2.9.1. Tipo de Tubera para Agua Potable

2.9.2. Rugosidad Absoluta para Tuberas PVC de Agua

2.9.3. Estudio de Velocidades para Agua Potable

2.9.4. Presiones Admisibles para Agua Potable

2.9.5. Profundidad Mnima2.10. Diseo de la Lnea de Impulsin2.10.1. Verificacin de la capacidad de lnea de impulsin

2.10.2. Diseo de la lnea de Impulsin y Estacin de Bombeo

2.10.3. Estudio de Velocidades para Agua Potable

2.11. Chequeo por Golpe de Ariete

3. ESTACIN DE BOMBEO3.1. Elementos de la Estacin de Bombeo

3.2. Ubicacin de la Estacin de Bombeo

3.3. Capacidad de la Estacin de Bombeo

3.4. Potencia del Equipo de Bombeo

3.5. Nmero de Unidades de Bombeo

3.6. Cmara de Bombeo3.7. Instalaciones Elctricas

3.8. Diseo Estructural de la Estacin de Bombeo 4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

B. ESPECIFICACIONES TCNICAS1. MARCO TERICO 1.1. OBJETO DE LAS ESPECIFICACIONES

1.2. ESTRUCTURA BSICA DE LAS ESPECIFICACIONES1.2.1. mtodos constructivos1.2.2. especificaciones de los materiales y suministros1.2.3. controles de calidad1.2.4. mtodos de medicin1.2.5. base de pago1.3. REGLAMENTOS Y NORMAS TCNICAS2. ESPECIFICACIONES TCNICAS GENERALES

2.1. Especificacin para Obras civiles

2.2. Especificaciones para instalaciones Elctricas

3. ESPECIFICACIONES TCNICAS ESPECFICAS

C. INGENIERA DE COSTOS

1. DEFINICIN SOBRE EL MONTO DEL PRESUPUESTO

2. MEMORIA DE COSTOS

3. PRESUPUESTO DE OBRA

3.1. Resumen de Presupuesto

3.2. Presupuesto Estacin de Bombeo3.3. Presupuesto Lnea de Impulsin3.4. Gastos Generales4. PLANILLA DE METRADOS

5. RELACIN DE INSUMOS

6. FRMULA POLINMICA

7. ANLISIS DE COSTOS UNITARIOS

8. CRONOGRAMA DE EJECUCIN DE OBRA

9. CRONOGRAMA VALORIZADO DE OBRA

10. CRONOGRAMA DE ADQUSICIN DE MATERIALES

11. CRONOGRAMA DE UTILIZACIN DE EQUIPOD. ANEXOS1. ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS2. ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL3. PLAN DE SEGURIDAD EN OBRA

4. COTIZACION DE INSUMOS

5. PANEL FOTOGRAFICOE. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

VOLUMEN II:PLANOS

1. Plano general de ubicacin del Proyecto

PlanoU-1

2. Ubicacin y topogrfico de los AAHH considerados en el proyecto PlanoU-23. Lneas de presin

PlanoLP-1

4. Permetros y reas de los AAHH del proyecto

PlanoP-15. Lnea de Impulsin 5.1. Proyectada a Reservorio N45 KM 0+000 a KM 0+540

PlanoLI-15.2. Existente a Reservorio N45 KM 0+520 a KM 1+060

PlanoLI-2

5.3. Existente a Reservorio N45 KM 1+040 a KM 1+446

PlanoLI-3

6. Esquema WaterCAD Lnea de Impulsin, Presiones Mximas

PlanoEW-1

7. Estructuras-Estacin de Bombeo

PlanosE-1 y 28. Estructuras- Sub Estacin Elctrica

PlanosE-39. Plantas y Cortes- Cmara de Bombeo

PlanoA-110. Plantas y Cortes- Sub Estacin Elctrica

PlanoA-211. Detalle Estacin de Bombeo

PlanosD-1, 2, 3y412. Instalaciones Sanitarias de Estacin de Bombeo

PlanoIS-01

13. Instalaciones Elctricas

13.1. Ubicacin de Sub-Estacin

PlanoSE-01

13.2. Sistema de utilizacin de media tensin y Sub-Estacin Elec.PlanoSE-02

13.3. Detalle de conex. de poste con transformix med. tensin

PlanoA-1

13.4. Detalle de la puesta a tierra

PlanoA-2

13.5. Diagrama Unifilar

PlanoA-3

13.6. Celda de llegada y de transformacin

PlanoA-4

14. Lnea de conduccin 600mm Ins. Hidrulicas

PlanoIH-OC 1/1PROYECTO INSTALACIN LNEA DE IMPULSIN DE AGUA POTABLE DESDE LA PLANTA II DE SEDAPAR AL EMPALME CON LA

LNEA EXISTENTE AL RESERVORIO N45

________________________________________________________________________________A. MEMORIA DEL PROYECTO

1. GENERALIDADES

1.1. INTRODUCCIONEl PIP materia del presente estudio, cuenta actualmente con Resolucin de Aprobacin de SEDAPAR de la Ampliacin de Lmites de Factibilidad del Servicio de Agua Potable, adems, con la Declaratoria de Viabilidad, dentro del marco del Sistema Nacional de Inversin Pblica, otorgada por la OPI de la Municipalidad Distrital de Cayma, mediante Cdigo SNIP N 240223, la misma que se encuentra debidamente sustentada con la opinin favorable de SEDAPAR S.A. segn Oficio N 656-2013/S-30000, de fecha 04.12.2013 y con el Informe Tcnico respectivo de la OPI de Cayma, N 135-2013-MDC, de fecha 10.12.2013. Los motivos que generaron la propuesta del proyecto, estn referidos a la elevada incidencia de enfermedades gastrointestinales de la poblacin que habita en las localidades consideradas dentro del mbito del mismo, donde el servicio precario de agua potable es de psima calidad, motivo por el cual, se justifica ampliamente la ejecucin de la infraestructura de saneamiento propuesta para la dotacin de un mejor servicio. Los Asentamientos Humanos incluidos en el PERFIL APROBADO son: 1) 1ro de Junio 2) El Triunfo

3) 30 de Marzo4) 20 de Enero 5) Pedro Paulet Mostajo6) 11 de Mayo7) Seor de los Milagros8) Sol de los Andes9) Embajada de Japn Zona A y Zona B10) Los Pioneros (lotes por debajo del Reservorio N45)11) Mujeres con Esperanza12) Pallpata y 13) El Solar de Cayma.

1.2. UBICACIN

El Proyecto Lnea de lnea de Impulsin desde la Planta II de SEDAPAR al empalme con la Lnea al Reservorio N45, distrito de Cayma--Arequipa, se encuentra ubicado en el Sector de Alto Cayma, en el distrito de Cayma, provincia y departamento de Arequipa, entre las cotas 2 800 y 2 920 msnm, segn planos que se adjuntan. 1.3. DESCRIPCIN DEL PROYECTO Segn la alternativa seleccionada, el PIP comprende bsicamente, la construccin de una cmara de bombeo y una caseta de bombas en la Planta de Agua Potable II de SEDAPAR cuya cota en promedio es la 2 800 msnm, para impulsar agua tratada hasta el Reservorio N45, que se encuentra en la cota 2 900 msnm.; la ampliacin de la lnea de impulsin de 200 mm con una longitud de 630m, desde la nueva cmara de bombeo ubicada dentro de la Planta II de SEDAPAR, hasta la cmara de bombeo del GRA que alimenta actualmente al Reservorio N45, ejecutar las instalaciones elctricas para el control de bombeo en la nueva cmara proyectada; y complementariamente, desmontar la actual cmara de bombeo del N45 ejecutada por el GRA.1.4. OBJETO DEL PROYECTOEl objetivo del proyecto es de dotar de agua potable a los AAHH mencionados en el tem 1.1 durante las 24 horas del da, mediante ampliacin de la actual lnea de impulsin que abastece al reservorio N45, tomando el agua potable desde el sistema de bombeo proyectada dentro de la Planta de tratamiento II.2. LNEA DE IMPULSIN

2.1. PERODO DE DISEO

Para la lnea de impulsin, se ha considerado todas las obras necesarias que permita dotar a la poblacin de los servicios en una sola etapa de construccin de obras y cubrir la demanda de agua hasta un horizonte de 20 aos.

2.2. ANLISIS DE LA DEMANDA DE AGUA POTABLEActualmente los asentamientos humanos se aprovisionan de agua potable mediante camiones cisternas de agua, la cantidad de agua que se provee cada familia es aproximadamente de 5 baldes de 18 litros. El aprovisionamiento actual se considera como la demanda total de agua sin proyecto.

La estimacin del consumo de agua en la situacin sin proyecto es de 16 litros por da por habitante (Cuadro 2.2); ste indicador se toma considerando como categora domestica del grupo de consumidores, por las razones expuestas en la composicin socioeconmica de los habitantes. El mecanismo de abastecimiento es la realizacin de colas para recibir el agua y posterior acarreo desde las cisternas de agua hacia los domicilios, el proceso de recibimiento y acarreo lo realizan generalmente las mujeres y nios.CUADRO 2.2CONSUMO DE AGUA POR HABITANTE POR DA

CONSUMO DE AGUA POR HABITANTE POR DA

DETALLECANTIDADES

NUMERO DE BALDES QUE RECIBE CADA FAMILIA5

VOLUMEN DE CADA BALDE (LTS)18

NUMERO DE HABITANTES POR VIVIENDA4

CANTIDAD DE LITROS POR VIVIENDA X DIA90

CANTID DE LITROS POR HABITANTE/ DIA (lppd)16

FUENTE: Elaboracin del equipo de trabajo del PIP

La dotacin asumida para el proyecto es de 124 l/hab/da y su determinacin corresponde a la dotacin neta calculada por SEDAPAR. El suministro con proyecto se considera cubierto por la empresa de Saneamiento de Arequipa SEDAPAR, donde la calidad del agua es ptima. Luego, segn el perfil se ha calculado la poblacin al ao 10, las que se presentan en el Cuadro 2.2CUADRO 2.2.1POBLACIN OBJETO DEL PROYECTO

AO POBLACIN TOTAL

014,292

114,521

214,753

314,989

415,229

515,473

615,720

715,972

816,227

916,487

1016,751

PROMEDIO 15,492

Adems, las prdidas de agua para el proyecto se consideran en 20% dentro del horizonte del mismo, teniendo en cuenta que las prdidas de la empresa son aproximadamente igual a dicho porcentaje.

CUADRO 2.2.2 PROYECCIONES DE LA DEMANDA TOTAL DE AGUA SEGN PERFIL APROBADOAOPOBLACIONCOBERTURA (%)POBLACION SERVIDA (hab)VIVIENDAS SERVIDAS (unidades)VIVIENDAS SERVIDAS POR CATEGORASCONSUMO DE AGUA (l/da)DEMANDA AGUADEMANDA VOLUMEN ALMACENAMIENTO (m3)

CONEX.OTROS MEDIOS (*)CONEXIONES DOMSTICASTOTAL CONEXIONESPOR CONEXIONES DOMICILIARIASTOTALlt/diam3/ao

SUB TOTAL CONSUMO CONEXIONES

DOMESTICO

C/MED.S/MED.TOTALC/MEDS/MEDTOTAL%MICROMED.

014,29282.3%17.7%11,7562,9392,3531,2203,5732,3531,2203,57365.86%301,859301,8590301858.89377,324137,723

114,76880.0%20.0%11,8142,9542,95402,9542,95402,95450.00%354,480354,4800354,480443,100161,732

215,26080.0%20.0%12,2083,0523,05203,0523,05203,05251.58%366,240366,2400366,240457,800167,097

315,76880.0%20.0%12,6143,1543,15403,1543,15403,15453.16%378,480378,4800378,480473,100172,682

416,29380.0%20.0%13,0343,2593,25903,2593,25903,25954.74%391,080391,0800391,080488,850178,430

516,83680.0%20.0%13,4693,3673,36703,3673,36703,36756.32%404,040404,0400404,040505,050184,343

617,39785.0%15.0%14,7873,6973,69703,6973,69703,69757.89%443,640443,6400443,640554,550202,411

717,97685.0%15.0%15,2803,8203,82003,8203,82003,82059.47%458,400458,4000458,400573,000209,145

818,57585.0%15.0%15,7893,9473,94703,9473,94703,94761.05%473,640473,6400473,640592,050216,098

919,19485.0%15.0%16,3154,0794,07904,0794,07904,07962.63%489,480489,4800489,480611,850223,325

1019,83390.0%10.0%17,8504,4634,46304,4634,46304,46364.21%535,560535,5600535,560669,450244,349

1120,49390.0%10.0%18,4444,6114,61104,6114,61104,61165.79%553,320553,3200553,320691,650252,452

1221,17590.0%10.0%19,0584,7654,76504,7654,76504,76567.37%571,800571,8000571,800714,750260,884

1321,88090.0%10.0%19,6924,9234,92304,9234,92304,92368.95%590,760590,7600590,760738,450269,534

1422,60990.0%10.0%20,3485,0875,08705,0875,08705,08770.53%610,440610,4400610,440763,050278,513

1523,36295.0%5.0%22,1945,5495,54905,5495,54905,54972.11%665,880665,8800665,880832,350303,808

1624,14095.0%5.0%22,9335,7335,73305,7335,73305,73373.68%687,960687,9600687,960859,950313,882

1724,94495.0%5.0%23,6975,9245,92405,9245,92405,92475.26%710,880710,8800710,880888,600324,339

1825,77595.0%5.0%24,4866,1226,12206,1226,12206,12276.84%734,640734,6400734,640918,300335,180

1926,63395.0%5.0%25,3016,3256,32506,3256,32506,32578.42%759,000759,0000759,000948,750346,294

2027,52095.0%5.0%26,1446,5366,53606,5366,53606,53695.00%784,320784,3200784,320980,400357,846

(* ) OTROS MEDIOS se refiere a abastecimiento por camiones cisterna, por acarreo o por cualquier medio en el que no se extraiga agua potable del sistema

2.3. CLCULO DE LA POBLACIN

Para el clculo de la demanda de agua se ha aplicado el concepto de la POBLACIN SERVIDA, ya que cada uno de los asentamientos considerados en el proyecto, est perfectamente definido segn sus propios planos de lotizacin y manzaneo.

Los resultados de las proyecciones de la demanda de agua calculadas en el perfil, se presentan como referencia en el Cuadro 2.3 de la siguiente pgina.

La Poblacin Servida, representa la poblacin directamente beneficiaria con la dotacin de los servicios de Agua Potable en cada uno de los asentamientos considerados en el PIP, poblacin que ha sido calculada de acuerdo al proyecto urbanstico existente para cada asentamiento y aplicando como parmetro de diseo la densidad poblacional.Para el clculo, se han considerado los lotes de vivienda segn el proyecto de lotizacin y manzaneo, los lotes equivalentes para los dems usos, y las reas destinadas a educacin, de acuerdo al siguiente detalle.

2.3.1. CLCULO DEL NMERO DE LOTES Y POBLACIN ESCOLAR

1) PRIMERO DE JUNIOSegn el plano de lotizacin y manzaneo que se adjunta en el tomo II, el asentamiento se desarrolla en un terreno de 490, 074.97 m2 distribuido, en 54 manzanas, con un total de 249 lotes para vivienda y otras reas destinadas a recreacin pblica (66, 037.90 m2), educacin (10, 945.00 m2), equipamiento metropolitano O.U. (43, 785.25 m2), fondo de compensacin municipal (12, 498.00 m2), rea comunal y otros fines (13, 833.00 m2), estudios urbanos (1, 300.00 m2), reservorio de SEDAPAR (5, 748.00 m2) y vendible (4, 875.00 m2)

En el perfil aprobado se han considerado 18 manzanas (T1, T2, T3, N1, N2, O1, O2, L1, L2, LL1, LL2, F1, F2, F3, F4, G1, G2 y R) que equivale a un rea de influencia de 97,597.82 m2 del reservorio N45, ya que las dems manzanas pertenecen al rea de influencia de los reservorios N 25 y N25A.

Las manzanas T1, T2, T3, N1, N2, O1, O2, L1, L2, LL1, LL2 y R figuran en el plano P-2 adjunto mientras que en el plano 2/2 (de COFOPRI) se muestran las manzanas F1, F2, F3, F4, G1 y G2.

El AAHH cuenta con ficha registral N 35195

Lotes de vivienda segn plano de lotizacin (51, 393.18 m2) 249 lotes

Lotes equivalentes

0 lotes

Poblacin escolar

0 alum

__________________________________________________________________2) EL TRIUNFO

Segn el plano de lotizacin y manzaneo que se adjunta en el tomo II, el asentamiento se desarrolla en un terreno de 51, 074.42 m2 distribuido en 4 manzanas ( A, B, C y D), con un total de 62 lotes para vivienda y el equipamiento conformado por lotes destinados a recreacin pblica (4, 759.58 m2), otros usos (589.77 m2), educacin (1, 083.00 m2), EU y FCMP (1, 332.16 m2) y un rea circulacin y vas (6, 886.26 m2),

A pesar de no contar con ficha registral se adjunta resolucin de Alcalda N209-2009-MDC en donde se resuelve aprobar la Habilitacin Urbana.

Lotes de vivienda segn plano de lotizacin (36,224.23 m2) 62 lotes

Lotes equivalentes

2 lotes

Poblacin escolar 100 alum

________________________________________________________Calculo de Lotes Equivalentes

Previamente se calcula el modulo promedio de lotes unifamiliares para aplicarlo en las reas correspondiente a otros usos.

Mdulo promedio de lotes unifamiliares

36224.23 = 584.26 m2/lote

62

Otros Usos (589.77 m2) Considerando 1 nivel para el rea de Otros Usos

589.77 x 1 = 1.01 2 lotes

584.26

Poblacin Escolar Estimadarea para educacin segn plano de lotizacin (1,083.00 m2) 100 alum

3) 30 DE MARZO

Segn el plano de lotizacin y manzaneo que se adjunta en el tomo II, el asentamiento se desarrolla en un terreno de 7, 954.85 m2 distribuido en 3 manzanas ( A, B y C), con un total de 27 lotes para vivienda y el equipamiento conformado por lotes destinados a EQP. URB. (1, 004.62 m2), recreacin publica (1, 004.62 m2), rea verde (1, 004.62 m2) y un rea de circulacin (3, 694.25 m2),

Cuenta con ficha registral P06101648


Lotes equivalentes

0 lotes

Poblacin escolar

0 alum

__________________________________________________________________4) 20 DE ENERO

Segn el plano de lotizacin y manzaneo que se adjunta en el tomo II, el asentamiento se desarrolla en un terreno de 29, 603.77 m2 distribuido en 4 manzanas ( A, B, C y D), con un total de 94 lotes para vivienda y el equipamiento conformado por lotes destinados recreacin pblica (1, 699.46 m2), rea de vas (4, 013.56 m2), Cuenta con ficha registral 11132013


Lotes equivalentes

0 lotes

Poblacin escolar

0 alum

_______________________________________________________________5) P. PAULET MOSTAJO

Segn el plano de lotizacin y manzaneo que se adjunta en el tomo II, el asentamiento se desarrolla en un terreno de 26, 296.70 m2 distribuido en 3 manzanas (A, B y D), con un total de 38 lotes para vivienda. No se cuenta con ficha registral por lo que se adjunta la resolucin de Alcalda N209-2009-MDC en donde se resuelve aprobar la Habilitacin Urbana


Lotes equivalentes

0 lotes

Poblacin escolar

0 alum

__________________________________________________________________6) 11 DE MAYO

Segn el plano de lotizacin y manzaneo que se adjunta en el tomo II, el asentamiento se desarrolla en un terreno de 421, 631.32 m2 distribuido en 59 manzanas divididas en 4 zonas; Zona A (A, B, C, D, E, F ,G y H), zona B (A, B, C, D, E, F ,G, H, I, J, K, L, M, N, O, P, Q, R, S, T, U, V, W y X), zona C (A, B, C, D, E, F ,G, H, I, J, K, L, M, N y O) y zona D (A, B, C, D, E, F ,G, H, I, J, K y L) con un total de 730 lotes para vivienda y el equipamiento conformado por lotes destinados a recreacin (46, 078.68 m2), educacin (27, 040.78 m2), otros fines (9, 127.50 m2), FCMP (7, 360.00 m2), estudio urbanos (1, 308.45 m2) y vas de circulacin (124, 771.79 m2). Cuenta con ficha registral, se adjunta las partidas 11198795 y 11164574.Lotes de vivienda segn plano de lotizacin (206, 382.12 m2) 730 lotes

Lotes equivalentes

33 lotes

Poblacin escolar

1500 alum

___________________________________________________________________Calculo de lotes equivalentes

Mdulo Promedio de Lotes Unifamiliares

206, 382.12 = 282.12 m2/lote

730

Otros Fines (9, 127.50 m2) Considerando 1 nivel para el rea de Otros Fines

9, 127.50 x 1 = 32.29 33 lotes

282.12

Poblacin escolar estimada

rea para educacin segn plano de lotizacin (27, 040.78 m2) 500 alum7) SEOR DE LOS MILAGROS

Segn el plano de lotizacin y manzaneo que se describe en la ficha registral 353061 la cual se adjunta en el tomo II, el asentamiento Seor de los Milagros, se desarrolla en un terreno de 686, 129.75 m2 distribuido en 32 manzanas (A, B, C, D, E6, E9,G, H, I, J, K, L, LL, M, N, , O, P, Q, R, S, T, U, V, W, X, Y, Z, Z1, Z2, Z3 y Z4), con un total de 413 lotes para vivienda y el equipamiento conformado por lotes destinados a equipamiento y otros usos (61, 487.32 m2), recreacin pblica (22, 485.57 m2), FCMP (13, 905.10 m2), estudios urbanos (1, 454.55 m2), educacin , (14, 136.68 m2) y otros fines (6, 862.76 m2).

Sin embargo, de acurdo a la situacin actual, las manzanas A, B, C Y D han sido cedidas a SEDAPAR para la construccin de la Planta de Tratamiento II, tal como figura en el plano modificado por la Municipalidad de Cayma, de fecha enero del 2009, el mismo que se adjunta en el volumen II. Por lo tanto, el rea de influencia del reservorio R45 se reduce a 504,120. 80 m2 as como tambin la lotizacin y manzaneo, segn se muestra en el cuadro resumen del clculo de la poblacin servida.

Lotes de vivienda segn nuevo plano MDC (292,533.69 m2) 341 lotes

Lotes equivalentes

80 lotes

Poblacin escolar

800 alum

____________________________________________________________________

Calculo de lotes equivalentes


292,533.69 = 857.87 m2/lote

341.00

Otros Fines (6,862.76m2) Considerando 1 nivel para el rea de Otros Fines

6,862.76 x 1 = 8.00 8 lotes

857.87

Otros Usos (61,487.32 m2) Considerando 1 nivel para el rea de Otros Usos

61,487.32 x 1 = 71.68 72 lotes

857.87

Poblacin escolar estimada rea para educacin segn plano de lotizacin (14,136.68 m2) 800 alum8) SOL DE LOS ANDES

Segn el plano de lotizacin y manzaneo que se adjunta en el tomo II, el asentamiento se desarrolla en un terreno de 119, 449.88 m2 distribuido en 16 manzanas (A, B, C, D, E, F ,G, H, I, J, K, L, M, N, O y P), con un total de 328 lotes para vivienda y el equipamiento conformado por lotes destinados a otros fines (2, 448.53 m2), recreacin pblica (6, 803.97 m2), FCMP (2, 177.99 m2) y social (4, 308.79 m2). Cuenta con ficha registral 359670


Lotes equivalentes

13 lotes

Poblacin escolar

0 alum

____________________________________________________________________ Calculo de lotes equivalentes

Mdulo Promedio de Lotes Unifamiliares. 64,978.42 = 198.1 m2/lote

328

Otros Fines (2, 448.53 m2) Considerando 1 nivel para el rea de Otros Fines. 2, 448.53 x 1 = 12.36 13 lotes

198.1

9) EMBAJADA DE JAPN ZONAS A Y B.El asentamiento humano est conformado de dos zonas, A y BSegn el plano de lotizacin y manzaneo de la zona A (P-03) que se adjunta en el volumen II, el asentamiento se desarrolla en un terreno de 83, 680.94 m2 distribuido en 32 manzanas ( A, B, C, D, E, F , I, J, K, L, LL, M y N), con un total de 235 lotes para vivienda y el equipamiento conformado por lotes destinados a recreacin pblica (13, 325.30 m2), educacin (2, 130.00 m2), otros fines (1, 600.00 m2) y sistema vial (19,386.11 m2).

No se cuenta con ficha registral por lo que se adjunta la resolucin de Alcalda N209-2009-MDC en donde se resuelve aprobar la Habilitacin Urbana

Segn el plano de lotizacin y manzaneo de la zona B (P-10) que se adjunta en el volumen II, el asentamiento se desarrolla en un terreno de 335, 591.79 m2 distribuido en 32 manzanas ( A, B, C, D, E, F ,G, H, I, J, K, L, M, N, O, P, Q, R, S, T, U, V, W, X, Y, Z, A1, B1, C1, D1, E1 y F1), con un total de 648 lotes para vivienda y el equipamiento conformado por lotes destinados a otros usos (23, 656.01 m2), otros fines (4, 224.00 m2), recreacin (51, 254.76 m2), rea verde (11,792.92 m2) educacin (6, 500.00 m2), social (5, 715.21 m2).

No se cuenta con ficha registral por lo que se adjunta la resolucin de Alcalda N209-2009-MDC en donde se resuelve aprobar la Habilitacin Urbana.


Lotes equivalentes

145 lotes

Poblacin escolar

600 alum____________________________________________________________________Calculo de lotes equivalentes


181, 621.06 = 205.69 m2/lote

833Otros Fines (5, 824.00 m2) Considerando 1 nivel para el rea de Otros Fines

5, 824.00 x 1 = 28.32 29 lotes

205.69

Otros Usos (23, 656.01 m2) Considerando 1 nivel para el rea de Otros Fines

23, 656.01 x 1 = 115.02 116 lotes

205.69


rea para educacin segn plano de lotizacin (8, 238.50 m2) 600 alum

10) MUJERES CON ESPERANZA

Segn el plano de lotizacin y manzaneo que se adjunta en el tomo II, el asentamiento se desarrolla en un terreno de 370, 704.79 m2 distribuido en 34 manzanas ( A, B, C, D, E, F ,G, H, I, J, K, L, M, N, , O, P, Q, R, S, T, U, V, W, X, Y, Z, A1, B1, C1, D1, E1, F1 ,G1 y H1), con un total de 617 lotes para vivienda y el equipamiento conformado por lotes destinados a otros recreacin pblica (52, 217.65 m2), otros fines (3, 508.00 m2), educacin (4, 200.00 m2), FCMP (8, 141.85 m2), otros usos (6, 200.67 m2),

A pesar de no contar con ficha registral se adjunta Oficio 982-2011-MPA/GDU/SGAHC donde se hace mencin que en la Municipalidad Provincial se est tramitando el saneamiento fsico legal de los terrenos en posesin de la EMBAJADA DE JAPON A, B Y C (Mujeres Con Esperanza).


Lotes equivalentes

35 lotes

Poblacin escolar

300 alum

___________________________________________________________________Calculo de lotes equivalentes


175, 944.11 = 285.16 m2/lote

617.00

Otros Fines (3,508.00 m2) Considerando 1 nivel para el rea de Otros Fines

3,508.00 x 1 = 12.31 13 lotes

285.16

Otros Usos (6,200.67 m2)

Considerando 1 nivel para el rea de Otros Usos

6,200.67 x 1 = 21.75 22 lotes

285.16 Poblacin escolar estimadarea para educacin segn plano de lotizacin (4,200.00 m2) 300 alum11) PALLPATA

Segn el plano de lotizacin y manzaneo que se adjunta en el volumen II, el asentamiento se desarrolla en un terreno de 187, 115.21 m2 distribuido en 16 manzanas en la zona A (V1, V2, W1, W2, W3, W4, X1, X2, X3, X4, X5, X6, Y1, Y2, Y3, y Y4) y para la zona B en un terreno de 112,835.31 m2, distribuido en 29 manzanas (A, B, C, CH, D, E, F ,G, H, I, J, K, L, LL, M, N, , O, P, Q, R, S, T, U, V, W, X, Y y Z), con un total en ambas zonas de 45 manzanas, 496 lotes para vivienda y el equipamiento conformado por lotes destinados a reas verde (11, 145.70 m2), rea de reserva (11, 977.53 m2), educacin (5, 339.83 m2), otros fines (3, 915.20 m2), FCM (2, 355.61 m2).

En la actualidad la zona A se encuentra en terrenos aun inscritos en Registros Pblicos a nombre del asentamiento Seor De Los Milagros, en consecuencia solo se considera la zona B que se desarrolla en un terreno de 112, 835.31 m2 (segn Resolucin 792-MPA/GDU/SGAHC adjunta en el volumen II, distribuido en 29 manzanas (descritas en el prrafo anterior), con un total de 301 lotes para vivienda y el equipamiento conformado por lotes destinados a otros fines (2, 965.14 m2), educacin (2, 400.00 m2), FCM (1, 200.00 m2), reas verde (11, 145.70 m2).

Cabe indicar que en la resolucin gerencial N 1774-2013-MPA-/GDU la Municipalidad Provincial de Arequipa, que se adjunta en el volumen II, autoriza el desmembramiento de 74, 649.08 m2 del asentamiento Seor de los Milagros (parte de la zona A de Pallpata y que actualmente viene siendo ocupado por la Asociacin Pallpata) en favor de Pallpata, pero este desmembramiento an se encuentra en trmites. De consolidarse el desmembramiento, la variacin de la demanda de agua potable para el PIP, sera mnima (0.49 l/s) y por lo tanto, no afectara en la capacidad de la infraestructura hidrulica. Lotes de vivienda segn plano de lotizacin (60,898.41 m2) 301 lotes

Lotes equivalentes

15 lotes

Poblacin escolar

200 alum

____________________________________________________________________Calculo de lotes equivalentes


60,898.41 = 202.32 m2/lote

301.00

Otros Fines (2, 965.14 m2)

Considerando 1 nivel para el rea de Otros Fines

2, 965.14 x 1 = 14.66 15 lotes

202.32


rea para educacin segn plano de lotizacin (2, 400.00 m2) 200 alum

12) EL SOLAR DE CAYMA

Segn el plano de lotizacin y manzaneo que se adjunta en el tomo II, el asentamiento se desarrolla en un terreno de 29, 290.87 m2 distribuido en 8 manzanas ( A, B, C, D, E, F, G, H), con un total de 146 lotes para vivienda y el equipamiento conformado por lotes destinados a otros usos (1, 138.52 m2), educacin (2, 400.00 m2), municipal (1, 200.00 m2), reas verde (11, 145.70 m2).

A pesar que no se cuenta con ficha registral se anexa el acuerdo Municipal N066-2013-MDC donde en el considerando g) describe que los asociados de El Solar de Cayma cuenta con constancias de posesin, constancias de convivencia, contratos suscritos con las empresas prestadoras de servicios.


Lotes equivalentes

8 lotes

Poblacin escolar

0 alum___________________________________________________________________Calculo de lotes equivalentesMdulo Promedio de Lotes Unifamiliares

21,844.47 = 149.62 m2/lote

146.00

Otros Usos (1,138.52 m2) Considerando 1 nivel para el rea de Otros Usos

1,138.52 x 1 = 7.61 8 lotes

149.62

13) LOS PIONEROS ZONAS A, B Y CSegn el plano de lotizacin y manzaneo que se adjunta en el tomo II, el asentamiento se desarrolla en un terreno de 544, 363.14 m2 distribuido en tres zonas de la siguiente manera; zona A 23 manzanas (A, B ,C ,D , E, F ,G, H, I, J, K, L, LL, M, N, ,O , Q, A, B,C, D y E), zona B 32 manzanas (A, A, B , B, C, C, F, S, S, G, G, J, K, K, D, E, H, I, L, LL, M, N, O, O, P, Q, R, R, , U, T y V), zona C 17 manzanas (A, B ,C, C ,D , E, F ,G, H, I, J, K, L, LL, M, N y O); con un total de 1, 012 lotes para vivienda y el equipamiento conformado por lotes destinados a parques (91, 588.42 m2), rea verde (28, 653.42 m2), educacin (12, 112.03 m2), otros fines (36, 702.66 m2) y FCM (5, 353.46 m2). En el perfil hace mencin a tomar las asociaciones que se encuentran debajo del reservorio N45, pero en el conteo de lotes se le considera una cantidad de cero (0).

En visita de campo se pudo constatar que Los Pioneros se encuentran en una cota muy elevada para poder ser abastecidos por gravedad a partir del reservorio N45, en consecuencia en el presente estudio tambin se considera una cantidad de cero (0).

Lotes de vivienda segn plano de lotizacin 0 lotes

Lotes equivalentes

0 lotes

Poblacin escolar

0 alum

________________________________________________________________2.5.3 CUADRO RESUMEN DEL CLCULO DE LA POBLACION SERVIDA SEGN PERFIL APROBADO

rea total de terreno (m2)ViviendaOtros finesOtros UsosN de LotesViv+OF+OUPoblacin servida4 Hab/loteEducacin

N Lotesrea (m2)Modul viv(m2/lote)N LotesEquivalentesrea (m2)N LotesEquivalentesrea (m2)Alum. Estimadorea (m2)

11 Junio 97,597.82 * 249.00 51,393.18 206.40 - - 249.00 996.00

2El Triunfo 51,074.42 62.00 36,224.23 584.26 - 2.00 589.77 64.00 256.00 100.001083.00

330 de Marzo 7,954.85 27.00 5,677.81 210.29 - - 27.00 108.00

420 de Enero 29,603.77 94.00 23,890.75 254.16 - - 94.00 376.00

5Paulet Mostajo 26,296.70 38.00 22,774.34 599.32 - - 38.00 152.00

611 de Mayo 421,631.32 730.00 206,382.12 282.72 33.00 9,127.50 - 763.00 3,052.00 1500.008640.00

7Sr. Milagros 504,120.80 * 341.00 292,533.69 857.87 8.00 6,862.76 72.00 61,487.32 421.00 1,684.00 800.0014136.68

8Sol de los Andes 119,449.88 328.00 64,978.42 198.10 13.00 2,448.53 - 341.00 1,364.00 9069.00

9Embajada Japn "A y B" 419,272.73 883.00 181,621.06 205.69 29.00 5,824.00 116.00 23,656.01 1,028.00 4,112.00 600.008238.50

10Mujeres con Esperanza 370,704.79 617.00 175,944.11 285.16 13.00 3,508.00 22.00 6,200.67 652.00 2,608.00 300.004200.00

11Pallpata 112,835.31 301.00 60,898.41 202.32 15.00 2,965.14 - 316.00 1,264.00 200.002400.00

12El Solar 29,290.87 146.00 21,844.47 149.62 - 8.00 1,138.52 154.00 616.00

13Los Pioneros 544,363.14 - - - - - - - - -

TOTAL REA TERRENO 2,734,196.40 1,144,162.59 30,735.93 93,072.29

TOTAL N DE LOTES 3,816.00 111.00 220.00 4,147.00

TOTAL POBLACION 16,588.00 3,500.00

(*) rea de influencia del reservorio N45

2.3.2. POBLACION ACTUAL SEGN % DE HABITABILIDADDe acuerdo al cuadro resumen del numeral precedente 2.5.3, sobre el clculo de la Poblacin Servida, donde se ha considerado todos los asentamientos incluidos en el Perfil Aprobado, se tiene que al final del horizonte del PIP, dicha poblacin llega a los 16,588 habitantes. Sin embargo, para establecer la comparacin de la capacidad de la infraestructura hidrulica existente considerada en el Perfil, con respecto a la demanda de agua de los 13asentamientos, se requiere conocer la Poblacin Servida Actual (ao cero del proyecto), la cual ha sido calculada aplicando el porcentaje de habitabilidad.

Para tal efecto, se hizo una visita de campo a cada uno de los asentamientos, para verificar in-situ el estado situacional de habitabilidad, obtenindose como resultado los porcentajes que se muestran en el siguiente cuadro.CUADRO 2.5.4POBLACIN SERVIDA ACTUAL SEGN % DE HABITABILIDADPoblacin servida4 Hab/lote% dePoblacin actualpor lotePoblacinescolar

Habitabilidad

11 Junio 996.00 87.0%867.00 0.00

2El Triunfo 256.00 87.0%223.00 0.00

330 de Marzo 108.00 87.0%94.00 0.00

420 de Enero 376.00 87.0%328.00 0.00

5Paulet Mostajo 152.00 80.0%122.00 0.00

611 de Mayo 3,052.00 87.0%2,656.00 0.00

7Sr. Milagros 1,684.00 85.0%1,432.00 0.00

8Sol de los Andes 1,364.00 85.0%1,160.00 0.00

9Embajada Japn "A y B" 4,112.00 85.0%3,496.00 0.00

10Mujeres con Esperanza 2,608.00 65.0%1,696.00 0.00

11Pallpata 1,264.00 60.0%759.00 0.00

12El Solar 616.00 70.0%432.00 0.00

13Los Pioneros - 0.00 0.00

16, 588.0013, 265.00 -

2.4. PARMETROS DE DISEO SEGN PERFIL APROBADO

Dotacin Percpita 124.30 l/Hab/da

Densidad Poblacional 4.00 Hab/lote

Dotacin por Ha segn SEDAPAR 18.00 m3/Ha/da

Poblacin Servida Actual 13 265 Hab

Poblacin Percpita Escolar Actual 0 Alum

Dotacin Escolar 50 l/Alum/da

2.5. CONSUMO PROMEDIO DIARIO ANUAL DE LA DEMANDA (Qp)

Considerando la poblacin servida actual, la cual est conformada por la poblacin obtenida segn el nmero total de lotes, ms la poblacin escolar, se tiene:Qp = Poblacin Servida (Hab) * Dotacin Percpita (l/Hab/da)

86 400 sReemplazando valores: Qp = 13 265 Hab * 124.30 l/Hab/da (l/s)86 400 sQp = 19.08 l/sCUADRO RESUMEN DE LA DEMANDA PARA LA POBLACION ACTUAL SEGN % DE HABITABILIDAD

Dotacin percpita124.3l/Hab/da

Dotacin percpita escolar50l/alum/da

Poblacin servida actual 13,265.00 Hab

Poblacin de escolar 0 alum

Dotacin para poblacin por lotesQp = 19.08 l/s

Dotacin para poblacin escolar Qp = 0 l/s

Demanda total Qp + QpQp= 19.08 l/s

2.6. VARIACIONES DE CONSUMO

Consumo Promedio de la Demanda Qp = 19.08 l/s (100 %)

Consumo Mximo Diario Qmd = 24.80 l/s (130 %)

Consumo Mximo Horario Qmh = 32.44 l/s (170 %)

Consumo Mximo Maximorum Qmm = 42.17 l/s (221 %)

Consumo Mnimo Qmn = 5.72 l/s (30 %)

2.7. CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTOSegn el Perfil aprobado, el abastecimiento de agua para los AA.HH considerados dentro del mbito del proyecto, ser desde el Reservorio existente N45, el cual tiene un volumen total de almacenamiento de 755.00 m3, el que es suficiente para el abastecimiento de la actual poblacin. 2.7.1. VOLUMEN DE ALMACENAMIENTO MEDIANTE SISTEMA DE BOMBEO REQUERIDO PARA LOS AA.HH DEL PIP Segn el numeral precedente 2.6, el caudal promedio de la demanda de agua (Qp) para los AA.HH considerados en el PIP, es de 19.08 l/s, por lo tanto, de acuerdo con la Norma OS.030 del Reglamento Nacional de Edificaciones, el Volumen Total de Almacenamiento de un Reservorio de Distribucin, debe considerar, el Volumen de Regulacin, Volumen de Agua Contra Incendio y el Volumen de Reserva.

Valmc = Vreg + Vci + Vres

Donde:

Valmc = Volumen de almacenamiento

Vreg = Volumen de regulacin

Vci = Volumen de agua contra incendio

Vres = Volumen de reserva

2. Volumen de Regulacin con Sistema de Bombeo (Vreg)En concordancia con el tem 4.1 de la Norma OS.030 del RNE, el Volumen de Regulacin ser calculado con el diagrama masa correspondiente a las variaciones horarias de la demanda, o como mnimo el 25 % del Consumo Promedio Diario Anual de la Demanda, siempre que el suministro de la fuente de abastecimiento sea calculado para 24 horas de funcionamiento. Para el presente estudio, se ha considerado el segundo criterio, para lo cual hemos realizado simulaciones hidrulicas sobre el funcionamiento del reservorio para diferentes perodos de bombeo, tal como se muestra en el cuadro 2.7.1.1 de la siguiente pgina, llegando a la conclusin que para perodos de 12 horas o ms, en forma fraccionada, preferentemente durante las horas punta, el volumen de regulacin no supera en promedio el 25 % del consumo diario. Por lo tanto, el Volumen de Regulacin ser:

Vreg = 25 % (19.08 l/s * 86 400 s) m3

1 000

Vreg = 412.13 m3

El siguiente cuadro muestra la seguridad al tomar un 25% como volumen se regulacin al tener 12 horas de bombeo.CUADRO 2.7.1.1 SIMULACIONES PARA EL FUNSIONAMIENTO DEL SISTEMA DE BOMBEO DEL RESERVORIO N45

HORASDemanda por horaBombeo 8hVolumen del reservorioBombeo 10hVolumen del reservorioBombeo 12hVolumen del reservorioBombeo 14hVolumen del reservorioBombeo 16hVolumen del reservorio

0-141.21188.90140.80140.80140.80140.80

1-230.91158.00109.90109.90109.90109.90

2-324.04133.9085.9085.9085.9085.90

3-420.61113.3065.3065.3065.3065.30

4-527.4885.9037.8037.8037.8037.80

5-637.7848.100.000.000.000.00

6-748.080.00164.85116.80137.3889.30117.7569.70103.0355.00

7-861.82206.06144.20164.85219.80137.38164.90117.75125.60103.0396.20

8-978.99206.06271.30164.85305.70137.38223.20117.75164.40103.03120.20

9-1096.16206.06381.20164.85374.30137.38264.40117.75185.90103.03127.10

10-11109.90206.06477.40164.85429.30137.38291.90117.75193.80103.03120.20

11-12123.64206.06559.80164.85470.50137.38305.70117.75187.90103.0399.60

12-13109.90449.90360.60137.38333.10117.75195.80103.0392.70

13-1496.16353.70264.40237.0099.60103.0399.60

14-1582.43271.30182.00154.5017.20103.03120.20

15-1675.56195.80106.5079.00117.7559.40103.03147.70

161778.99116.8027.500.00117.7598.10103.03171.70

17-1885.86206.06237.00164.85106.50137.3851.50117.75130.00103.03188.90

18-1996.16206.06346.90164.85175.20137.3892.70117.75151.60103.03195.80

19-2085.86206.06467.10164.85254.10137.38144.20117.75183.50103.03212.90

202175.56391.50164.85343.40137.38206.10117.75225.70103.03240.40

21-2261.82329.70281.60137.38281.60117.75281.60103.03281.60

22-2351.52278.20230.10230.10230.10230.10

23-2448.08230.10182.00182.00182.00182.00

ACUMULADO TOTAL DIARIO(M3)1648.511648.511648.511648.511648.511648.51

Vol. min (M3)559.81470.51333.14281.62281.62

Vol. mx. (M3)0.000.000.000.000.00

Vol. de regulacin (M3)559.81470.51333.14281.62281.62

Vol. de regulacin (%)34.0%28.5%20.21%17.1%17.1%

2. Volumen de Agua Contra Incendio (Vci)Se ha considerado para este caso, un Grifo de Agua Contra Incendio, de dos Bocas durante dos horas, con un caudal de 10 l/s.

Vci = 2 bocas * 10 l/s * 2 horas * 3600 s m3

1 000

Vci = 144.00 m32. Volumen de Reserva (Vres)Segn el Item 4.3 de La Norma OS.030 del RNE, se deber justificar un adicional de Reserva. Para el presente estudio se ha considerado 1/3 del Volumen de Regulacin ms el Volumen de Agua Contra Incendio

Vres = 1/3 * (412.13 + 144.00) m3

Vres = 185.38 m32. Total Volumen de Almacenamiento segn clculosValmc = Vreg + Vci + Vres

Reemplazando valores se tiene:

Valmc = 412.13 + 144 + 185.38 m3

Valmc = 741.51 m3

VOLUMEN DE ALMACENAMIENTO SEGN % DE HABITABILIDAD

Vol regulacin(25% de Qp) 412.13 m3

Vol contra incendios 144.00 m3

Vol reserva1/3(Vol reg + Vol reser) 185.38 m3

Volumen Total 741.51 m3

2.7.2. VERIFICACIONES DE LA CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO Volumen del Reservorio Existente N45 = 755.00 m3

Volumen Requerido por los AA.HH segn PERFIL = 741.51 m3

Por lo tanto, est demostrado que: El volumen del Reservorio existente N45 es mayor que el Volumen Requerido para los AA.HH considerados en el Perfil Aprobado, y consecuentemente tiene la capacidad para abastecer a la poblacin actual de dichos Asentamientos.2.8. CAUDAL DE DISEO DE LA LNEA DE IMPULSIN

Segn el Cuadro 2.7.1.1 sobre Simulaciones Hidrulicas, se tiene los siguientes parmetros de clculo: - Cauda Promedio de Bombeo: (137.38 m3/hora) 38.16 l/s

- Caudal de Diseo Lnea de Impulsin (K = 1.3) 49.61 l/s

- Dimetro Nominal de la Lnea de Impulsin (DN) 200 mm2.9. CRITERIOS DE DISEO DE LINEA DE IMPULSION

2.9.1. TIPO DE TUBERA PARA AGUA POTABLE

Teniendo en cuenta las condiciones y solicitaciones hidrulicas de la Lnea de Impulsin materia del presente proyecto, la tubera ser del tipo PVC, fabricada segn la Norma NTP ISO-4422, clase 10 para el tramo superior existente, y para el tramo inferior proyectado, la tubera ser del tipo PVC, clase 15, con lo cual se cumple ampliamente con las exigencias y normas de diseo establecido en el RNE y por el fabricante como se muestra en la Tabla D Chequeo de presiones en el tem 2.10.22.9.2. RUGOSIDAD ABSOLUTA PARA TUBERAS PVC DE AGUA

Para el diseo hidrulico de la Lnea de Impulsin en tuberas nuevas, se ha utilizado como rugosidad absoluta = 0,0015 mm, segn se muestra en el siguiente cuadro:

Typical Roughness Values

Typical pipe roughness values are shown below. Of course, these values may vary depending on the manufacturer, workmanship, age, and many other factors.

Typical Roughness Values

2.9.3. ESTUDIO DE VELOCIDADES PARA AGUA POTABLE

Las velocidades mnimas son adoptadas de acuerdo a los materiales slidos en suspensin, en ningn caso ser menor de 0,6 m/s para evitar la sedimentacin por poca velocidad de arrastre.

Las velocidades mximas recomendadas para tuberas PVC, que son las utilizadas en el proyecto, no deben ser mayores de 3,0 m/s segn normas, para evitar la erosin de las superficies de las tuberas por velocidades excesivas y evitar las sobrepresiones por el Golpe de Ariete.

2.9.4. PRESIONES ADMISIBLES PARA AGUA POTABLE

Para las lneas de conduccin de agua potable las presiones nominales sern de acuerdo al material y/o clase de tubera escogida de acuerdo al diseo. En la tabla 2.9.4.1 se muestra las presiones nominales de las tuberas PVC hasta clase 15.Tabla 2.9.4.1 Presiones Nominales de tuberas PVCTipoSerieClasePresin Nominal Kgf/cm2Presin Nominal mca

205550

PVC13.37.57.575

101010100

6.61515150

2.9.5. PROFUNDIDAD MNIMA

Por tratarse de vas vehiculares, las tuberas han sido proyectadas con un recubrimiento mnimo de 1.00 m sobre la clave del tubo.2.10. DISEO DE LA LNEA DE IMPULSINSegn el Perfil Aprobado, la alimentacin del Reservorio N45, se realizar mediante una lnea de Impulsin con tuberas de dimetro DN 200 mm PVC C-10 desde el Reservorio N45 hasta el empalme existente, y para el tramo proyectado con una tubera PVC de DN 200 mm C-15, desde el empalme hasta la Planta II de SEDAPAR. Por lo tanto dicha Lnea transportar el agua tratada desde la Cmara de Bombeo ubicada en la Planta de Agua Potable II de SEDAPAR, cuya cota promedio es la 2 800 msnm, hasta el Reservorio N45, cuya cota es 2,903.70 msnm.2.10.1. VERIFICACIN DE LA CAPACIDAD DE LNEA DE IMPULSIN Para verificar su capacidad de conduccin, se aplica la ecuacin de continuidad de donde se obtiene la velocidad media del flujo, la misma que debe registrar un valor que est dentro de los parmetros hidrulicos permisibles en el RNE, para tuberas PVC.

0.60 m/s V 3.00 m/s

Segn la Ecuacin de Continuidad, se tiene:

QB = V * A

Donde:

QB = Caudal de Diseo Lnea de Impulsin

0.04961 m3/s

V = Velocidad Media del Flujo (m/s) 1.93 m/sA = rea Interior de la seccin transversal de la tubera (m2) = D2 /4 D = Dimetro interior = DN - 2e = 200 mm 2 * 9.6 mm = 180.80 mm Reemplazando valores se tiene: 0.60 m/s V = 1.93 m/s 3 m/s

Por lo tanto, la capacidad de la Lnea de Impulsin de DN 200 mm, de PVC Clase 10 y Clase 15, es suficiente para alimentar al Reservorio N45, con un Caudal de Diseo de 49.61 l/s.2.10.2. DISEO DE LA LINEA DE IMPULSION

En el diseo de lnea de impulsin para el clculo de las prdidas de cargas por friccin se usa tanto la frmula de Darcy Weisbach como el diagrama de Moody.2.10.2.- DATOS PARA EL PRIMER DISEO DEL PERFIL

N Habitantes / Lote 4 4

Poblacin Actual (2012) 14,644 14,292

Tasa de Crecimiento Poblacional 1.60%

Poblacin Futura 19,632

Dotacin lt/hab/da 120 124.3

Poblacin de Diseo 22,630 19,632

Condiciones de Servicio:

Pob. Cnx. Dom.60%90.0%

Pob. Piletas40%

Pob. Diseo 17,669

Q Promedio (lps) 25.88 42.37

Q Mximo Diario (lps) x 1.3 33.64 55.08

Q Mximo Horario (lps) x 1.8 64.70 76.26

Vol Reservorio (m3) 559.01

Vol Reserva ( m3) 55.90 -

Vol Contra Incendio (m3) 140.00

Vol Total Reservorio (m3) 754.91 754.91

Vol Cisterna (m3) 169.85

Vol Reserva ( m3) 16.99

Vol Total Cisterna (m3) 186.84

Vol Real Almacenamiento Cisterna (m3) 188.38

Poblacin de Diseo 18,305.00 17,669.20

Q Bombeo Prom. (lps) 25.42 25.42

Q Mximo Diario (lps) 33.05 33.05

Q Mximo Diario + Prdidas (lps) 36.36 36.35

Horas de Bombeo 16.00 16.00

Q Bombeo (lps) 49.58 49.57

Potencia Bomba (HP) 85.70 116.91

Potencia Bomba (HP) Seleccionada 125.00

Velocidad (m/seg)1.5 1.50

Area (m2) 0.0331 0.0330

Dimetro (mm) 205.14 205.12

Dimetro Elegido (mm) 200.00

C Flujo140140

Dimetro ( mm)200200

Longitud Real (m) 920.60 1,390.60

Longitud Equivalente (m) 928.60 1,401.60

Prdidas de carga en N45 14.80 14.80

Prdida de carga valv. Control de nivel 12.03 12.03

Cota eje de tubera 2,903.60 2,903.60

Prdida de carga ingreso 12.03 12.03

Cota Nivel Dinmico 2,915.63 2,915.63

Prdida carga Lnea Impulsin 11.22 17.85

Cota Nivel Dinmico Punto Bombeo 2,926.85 2,933.48

Cota Nivel Sistema de Bombeo 2,833.50 2,800.81

Altura de Impulsin (m) 93.35 132.67

Pend. Gradiente Hidraulica1.21%1.28%

Velocidad (m/seg) 1.58 1.48

Tasa de Crecimiento Poblacional (Censo 2007 INEI)

MEMORIA DE CLCULO- LINEA DE IMPULSIN

TRAMO ESTACIN DE BOMBEO PTA II AL RESERVORIO N-45

Proyecto :LNEA DE IMPULSIN DESDE LA PLANTA II DE SEDAPAR AL EMPALME CON LA LNEA AL RESERVORIO N45

Ubicacin :Arequipa - Cayma

1.DATOS

Caudal Promedio (Qp)19.08lt/seg

Nmero de horas de bombeo (N)12.00horas

Caudal de bombeo (Qb)49.62lt/seg

Nmero de equipos de bombeo funcionando (Ne)1.00und

2.CALCULO DE LA PERDIDA DE CARGA

A.-Perdida de carga por friccin (Hf): Formula de Darcy

Viscosidad cinemtica del Agua(n)0.000001

TramoDescripcinMaterial ClaseCaudal (l/s)Dimetro int. (mm)Velocidad (m/s)Rugosidad K (m)L(m)VD/nCoef. (f)Perd. Friccin (m.c.a)

1Caseta de vlvulas (succin)A-SH C40 49.62 200.00 1.58 0.000261.10 315,877.08 0.02270.02

2Caseta de vlvulas PTA IIA-SH C40 49.62 200.00 1.58 0.000267.68 315,877.08 0.02270.11

3Tubera ProyectadaPVC C-15 49.62 172.00 2.14 0.0000015628.09 367,298.93 0.014512.31

4Tubera existentePVC C-10 49.62 180.80 1.93 0.0000015838.10 349,421.55 0.014212.53

5Caseta de vlvulas N-45A-SH C40 49.62 200.00 1.58 0.000265.00 315,877.08 0.02270.07

Total25.037

BPerdida Local

Caudal de bombeo (Qb) 49.62 l/s

Tramo 1 - Cmara de bombeo

itemAccesorioCant.D (mm)KV (m/s)K*V/2g (m)

1Canastilla de succin12000.751.580.10

2Vlvula de pie12001.751.580.22

3Codo de 90.012000.91.580.11

4Vlvula de compuerta12000.21.580.03

5Reduccin excntrica11500.152.810.06

Total Perdida local (m)Total0.52



1Ensanchamiento gradual11250.34.040.25

2Codo de 90.012000.91.580.11

3Vlvula retencin12002.51.580.32

4Vlvula compuerta22000.21.580.05

5Yee 45 (salida lateral)12000.651.580.08

6Yee 45 (pasaje directo)12000.31.580.04

7Medidor de caudal12002.51.580.32

8Codo de 45.022000.41.580.10

9Vlvula de purga (tee pje directo)12000.61.580.08


Tramo 3 - Tubera proyectada


1Codo de 4521720.42.140.37

2Codo de 11.2531720.12.140.02

3Codo de 90.012000.91.580.11

4Vlvula de purga (tee salida lateral)12001.31.580.17


Tramo 4 - Tubera existente


2Codo de 902180.80.91.930.34

3Codo de 11.253180.80.11.930.06


Tramo 5 - Reservorio N-45

ItemAccesorioCant.D (mm)KV (m/s)K*V/2g (m)

1Tee pasaje directo12000.601.580.08

2Vlvula compuerta12000.201.580.03

3Codo de 9022000.91.580.23

4Valvula de control de nivel120021.580.25


CAltura dinmica total

Altura Dinmica Total

Nivel de succin2796.79msnm

Nivel de descarga2903.70msnm

Altura esttica, b) - a) 106.91 m

Altura de Reserva 2.00 m

Perdida de carga total por friccin, A) 25.04 m

Perdida local total, B)3.39 m

Altura dinmica total, d) + e) + f) 137.33 m

DChequeo de presiones

Presiones

TramoDescripcinLongitudvar Hperdida cargaPresin dinmicaPresin estticaP+p(golpe de ariete)

Inicio de tramoFin de tramoInicio de tramoFin de tramoInicio de tramoFin de tramo

1Caseta de vlvulas (succin) 1.10 3.38 0.53 0.00-3.91106.91103.53

2Caseta de bombas PTA II 7.68 -0.92 1.46 133.42132.88103.53104.45

3Tubera Proyectada 628.09 37.16 12.84 132.8882.87104.4567.29 124.50 87.34

4Tubera existente 838.10 62.33 12.93 82.877.6167.294.96 82.21 19.88

5Caseta de vlvulas N-45 5.00 4.96 0.66 7.612.004.960.00

2.11. CHEQUEO POR GOLPE DE ARIETE

Elgolpe de arietese origina debido a que el fluido es ligeramenteelstico(aunque en diversas situaciones se puede considerar como unfluidono compresible). En consecuencia, cuando se cierra bruscamente unavlvulao un grifo instalado en el extremo de unatuberade cierta longitud, las partculas de fluido que se han detenido son empujadas por las que vienen inmediatamente detrs y que siguen an en movimiento. Esto origina unasobrepresinque se desplaza por la tubera a unavelocidadque puede superar lavelocidad del sonidoen el fluido. Esta sobrepresin tiene dos efectos: comprime ligeramente el fluido, reduciendo suvolumen, y dilata ligeramente la tubera. Cuando todo el fluido que circulaba en la tubera se ha detenido, cesa el impulso que la comprima y, por tanto, sta tiende a expandirse. Por otro lado, la tubera que se haba ensanchado ligeramente tiende a retomar su dimensin normal. Conjuntamente, estos efectos provocan otraonda de presinen el sentido contrario. El fluido se desplaza en direccin contraria pero, al estar la vlvula cerrada, se produce una depresin con respecto a la presin normal de la tubera. Al reducirse la presin, el fluido puede pasar a estadogaseoso formando una burbuja mientras que la tubera se contrae. Al alcanzar el otro extremo de la tubera, si laondano se ve disipada, por ejemplo, en un depsito apresin atmosfrica, se reflejar siendo mitigada progresivamente por la propia resistencia a la compresin del fluido y la dilatacin de la tubera.

Chequeo por Golpe de Ariete

ParmetroUnidad

Material de la tubera/ ClasePVC / C-15PVC / C-10

Dimetro nominal (DN)mm200200

Espesor de la tubera (e)m0.0140.0096

Dimetro exterior (D)m0.2000.200

Mdulo de elasticidad material ()kg/m2280000000280000000

Mdulo de elasticidad agua (E)kg/m2200000000200000000

Longitud descarga (L)m 628.09 838.10

Gasto de bombeo (Qb)l/s 49.62 49.62

Carga esttica (Ha)m 104.45 67.29

Carga dinmica (Hd)m 132.88 82.87

Aceleracin de la gravedad (g)m/s2 9.81 9.81

ResultadoUnidad

Velocidad de la onda de propagacin (a)m/s460.57378.79

Tiempo de propagacin de honda (Tc)s2.734.43

Velocidad del agua en la tubera (V)m/s2.141.93

Carga por sobrepresin (Ha)m100.2674.62

Presin mxima (Pmax)m204.70141.91

Carga con Vlvula anticipadora de hondam20.0514.92

Presin mxima (Pmax)m124.5082.21

Presin nominal m150.00100.00

3. ESTACIN DE BOMBEOLa estacin de bombeo es el conjunto de estructuras civiles, equipos, tuberas y accesorios, que toma el agua directamente de la fuente de abastecimiento y la impulsan a un reservorio de almacenamiento (N45).3.1. ELEMENTOS DE LA ESTACION DE BOMBEO

Los componentes bsicos de una estacin de bombeo de agua potable son los siguientes:

Caseta de bombeo.

Cmara de bombeo.

Equipo de bombeo.

Grupo generador de energa y fuerza motriz.

Tubera de succin.

Tubera de impulsin.

Vlvulas de regulacin y control.

Interruptores de mximo y mnimo nivel.

Tableros de proteccin y control elctrico.

Sistema de ventilacin, natural o mediante equipos.

rea para el personal de operacin.

3.2. UBICACIN DE LA ESTACIN DE BOMBEO

La ubicacin de la estacin de bombeo debe ser seleccionada de tal manera que permita un funcionamiento seguro y continuo, para lo cual se tiene en cuenta los siguientes factores:

Fcil acceso en las etapas de construccin, operacin y mantenimiento.

Proteccin de la calidad del agua de fuentes contaminantes.

Proteccin ante desastres, se garantiza ya que esta se encuentra dentro de la PLANTA II de SEDAPAR

Eficiencia hidrulica del sistema de impulsin o distribucin.

Disponibilidad de energa elctrica, de combustin u otro tipo.

Topografa del terreno.

Caractersticas de los suelos.

El plano de ubicacin (IH-OC 1/1) muestra el cumplimientos de los factores antes mencionados

3.3. CAPACIDAD DE LA ESTACIN DE BOMBEO

La determinacin del caudal de bombeo debe realizarse sobre la base de la concepcin bsica del sistema de abastecimiento, de las etapas para la implementacin de las obras y del rgimen de operacin previsto para la estacin de bombeo. Los factores a considerar son los siguientes:

3.3.1. PERIODO DE BOMBEO

El nmero de horas de bombeo y el nmero de arranques en un da, depende del rendimiento de la fuente, el consumo de agua, la disponibilidad de energa y el costo de operacin.

Por razones econmicas y operativas (mantenimiento y refrigeracin), no es conveniente adoptar un periodo de bombeo mayores a 16 horas diarias, estas horas sern distribuidas en el horario ms ventajoso como se muestra en la tabla 2.7.1.1, en concordancia a este criterio es correcta la cantidad de horas de bombeo (12 horas).3.3.2. TIPO DE ABASTECIMIENTO

Cuando el sistema de abastecimiento de agua incluye reservorio de almacenamiento posterior a la estacin de bombeo; la capacidad de la tubera de succin (si corresponde), equipo de bombeo y tubera de impulsin deben ser calculadas con base en el caudal mximo diario y el nmero de horas de bombeo.

Donde:Qb

=Caudal de bombeo, l/s.

Qmd

=Caudal mximo diario, l/s.

N

=Nmero de horas de bombeo.

Para el presente proyecto se cuenta con un sistema de almacenamiento.

3.3.3. CARGA DINMICA O ALTURA MANOMTRICA TOTAL

La altura dinmica puede ser definida como el incremento total de la carga del flujo a travs de la bomba. Es la suma de la carga esttica, la carga de salida al reservorio y las prdidas de cargas totales en toda la lnea de succin e impulsin:

Segn el tem 2.10.2 en la tabla C la altura dinmica total es de 137.76 mca.En la succin del sistema se debe revisar la no existencia de cavitacin, la que puede producirse por la succin de agua.3.3.4. CARGA NETA DE SUCCIN POSITIVA (NPSH)

Cuando el agua fluye a travs de la bomba, la presin en la entrada y en la tubera de succin tiende a disminuir debido a las altas velocidades del flujo. Si la reduccin va ms all de la presin de vapor del agua, se producir la vaporizacin y se formarn burbujas de vapor en el seno del lquido.

Estas burbujas son trasportadas por l lquido hasta llegar a una regin de mayor presin, donde el vapor regresa al estado lquido de manera sbita, "aplastndose" bruscamente las burbujas. Este fenmeno se llama cavitacin.

La cavitacin se produce principalmente en los alabes del impulsor de la bomba, donde las fuerzas ejercidas por el lquido al aplastar la cavidad dejada por el vapor dan lugar a presiones localizadas muy altas, erosionando su superficie y causando esfuerzos que pueden originar su destruccin. El fenmeno generalmente va acompaado de ruido y vibraciones, dando la impresin de que se tratara de grava que golpea en las diferentes partes de la mquina.

La cavitacin adems de producir daos fsicos y ruidos molestos, puede llegar a reducir de manera considerable el caudal y rendimiento de la bomba.

La carga neta de succin positiva es la diferencia entre la presin existente a la entrada de la bomba y la presin del vapor del lquido que se bombea. Esta diferencia es la necesaria para evitar la cavitacin. En el diseo de bombas destacan dos valores de NPSH, el NPSH disponible y el NPSH requerido.

El NPSH requerido es funcin del diseo de fbrica de la bomba, su valor, determinado experimentalmente, es proporcionado por el fabricante. El NPSH requerido corresponde a la carga mnima que necesita la bomba para mantener un funcionamiento estable. Se basa en una elevacin de referencia, generalmente considerada como el eje del rodete.

El NPSH disponible es funcin del sistema de succin de la bomba, se calcula en metros de agua, mediante la siguiente frmula:

Donde:

NPSH disponible =Carga neta de succin positiva disponible m.Hatm

=Presin atmosfrica, m (vase tabla 1).

Hvap

=Presin de vapor, m (vase tabla 2).

hs

=Altura esttica de succin, m.

Hs

=Prdida de carga por friccin de accesorios y tubera, m.

Tabla 1. Disminucin de la presin atmosfrica.

Altura sobre el nivel del marPresin atmosfrica (Pa)

msnmftmPa

0010.3314.69

25082010.0314.26

50016409.7313.83

75026409.4313.41

100032809.1312.98

125041018.8312.55

150042918.5312.13

175057418.2511.73

200065618.0011.38

225073817.7511.02

250082027.5710.68

275090227.2810.35

300098427.0510.02

3250106626.839.71

3500114836.629.42

3750123036.419.12

4000131236.28.82

4250139435.988.52

4500147645.788.22

Tabla 2. Presin de vapor del agua.

TemperaturaPeso especificoPresin de vapor (P.V.P)

CFKg/dm3M. Abs PSI.Abs

0320.99980.0620.088

5411.00000.0890.127

10500.99960.1250.178

15590.99900.1740.247

20680.99820.2380.338

25770.99700.3230.459

30860.99550.4320.614

35950.99390.5730.815

401040.99210.7521.070

451130.99000.9771.389

501220.98801.2581.789

551310.98571.6052.283

601400.98312.0312.889

701580.97703.1774.519

751670.97483.9315.591

801790.97184.8296.869

851850.96875.8948.383

901940.96537.14910.168

952030.96198.61912.259

1002120.958310.33214.696

La estacin se proyecta a una cota aproximada de 2800msnm y tenemos un clima de alrededor de 25C, por lo tanto la ecuacin queda de la siguiente manera.

Segn el clculo de la sumergencia mnima del posterior item es 60 cm de altura por lo tanto:hs=3.38 mLa prdida de carga hasta la entrada de la bomba se muestra en el siguiente cuadro:



1Canastilla de succin12000.751.580.10

2Vlvula de pie12001.751.580.22

3Codo de 90.012000.91.580.11

4Vlvula de compuerta12000.21.580.03

5Reduccin excntrica11500.154.040.06


Rugosidad K (m)L(m)VD/nCoef. (f)Perd. Friccin (m.c.a)

0.000261.1315,877.080.02270.02

Total perdida por friccin0.02

Segn las especificaciones de la bomba escogida

Para evitar el riesgo de la cavitacin por presin de succin, se debe cumplir que:

Para el clculo del NPSH se debe fijar un nivel de referencia con respecto a la bomba. En las bombas que trabajan horizontalmente (eje horizontal) el plano de referencia se localiza a travs del centro del eje.

Otras causas de cavitacin en bombas son las excesivas revoluciones del rotor. En este caso se debe verificar que la velocidad especfica de operacin no sobrepase la mxima dada por el fabricante.

3.3.5. SUMERGENCIA MNIMA ()La altura del agua entre el nivel mnimo y la unin de la rejilla, o la boca de entrada a la tubera, debe ser igual o superior a los lmites siguientes (vase figura 1):

Figura 1.- Sumergencia mnima para evitar ingreso de aire en la tubera de succin y deficiencias en el funcionamiento de la bomba

Para dar cumplimiento a requerimientos hidrulicos. Considerando la velocidad para el caudal de bombeo requerido:

Para impedir ingreso de aire, de acuerdo al dimetro de la tubera de succin (d):

Se seleccionar el valor mayor.

Por lo tanto la altura de sumergencia mnima es de:

3.3.6. PERDIDA DE CARGA

Esta dada por la prdida total que existe entre la succin y el punto de salida, la perdida es ocasionada por la friccin de fluido con el conducto y las pequeas turbulencias en los accesorios.

A continuacin se muestra el resumen de las prdidas de cargas tanto locales en los accesorios como las perdidas por friccin en la succin e impulsin.

La prdida de carga calculada en el tem 2.10.2 es de 23.75m por friccin y 4.50m en accesorios (locales), haciendo un total de 28.25m3.3.7. CARGA DE SALIDA EN EL RESERVORIO N 45

Se considera una carga de salida de 2m para que exista una presin mnima en la salida y por seguridad ante la incertidumbre de la diferencia de los clculos y la situacin real.

3.4. POTENCIA DEL EQUIPO DE BOMBEO

El clculo de la potencia de la bomba y del motor debe realizarse con la siguiente frmula:

Donde:

Pb=Potencia de la bomba y del motor (HP).

Qb=Caudal de bombeo (l/s).

Hb=Altura manomtrica total (m).

n=Eficiencia del sistema de bombeo, n=n motor. n bomba

Debe consultarse al proveedor o fabricante, sobre las curvas caractersticas de cada bomba y motor para conocer sus capacidades y rendimientos reales.

La bomba seleccionada debe impulsar el volumen de agua para la altura dinmica deseada, con una eficiencia (n) mayor a 60%

Bomba 125-80-250

Altura dinmica total (HDT)137.33m

Caudal de bombeo (Qb)49.62l/s

Caudal de bombeo (Qb)178.62m3/h

Eficiencia de la bomba (nb)60%

Eficiencia del motor (nm)95%

Potencia (P)157.02HP

Potencia (P)117.13KW

Construccin de la curva caracterstica de la Lnea

Caudal (l/s)07.51522.53037.54552.5

Altura geomtrica (m)107.51107.51107.51107.51107.51107.51107.51107.51

Altura de reserva (m)2.002.002.002.002.002.002.002.00

TRAMO 1Dimetro int. (mm)200.00200.00200.00200.00200.00200.00200.00200.00

Coeficiente f0.020.020.020.020.020.020.020.02

L (m)1.201.201.201.201.201.201.201.20

Velocidad (m/s)0.000.240.480.720.951.191.431.67

Perd. Friccin (m.c.a.)0.000.000.000.000.010.010.010.02

Perd. Local (m.c.a.)0.000.010.050.120.210.330.480.65


Coeficiente f0.020.020.020.020.020.020.020.02

L (m)7.477.477.477.477.477.477.477.47

Velocidad (m/s)0.000.240.480.720.951.191.431.67

Perd. Friccin (m.c.a.)0.000.000.010.020.040.060.090.12

Perd. Local (m.c.a.)0.000.060.230.510.901.412.032.76


Coeficiente f0.010.010.010.010.010.010.010.01

L (m)504.33504.33504.33504.33504.33504.33504.33504.33

Velocidad (m/s)0.000.320.650.971.291.611.942.26

Perd. Friccin (m.c.a.)0.000.230.902.033.615.648.1311.06

Perd. Local (m.c.a.)0.000.010.040.080.140.230.320.44


Coeficiente f0.010.010.010.010.010.010.010.01

L (m)914.23914.23914.23914.23914.23914.23914.23914.23

Velocidad (m/s)0.000.290.580.881.171.461.752.04

Perd. Friccin (m.c.a.)0.000.311.252.815.007.8111.2415.30

Perd. Local (m.c.a.)0.000.010.040.100.170.270.390.53


Coeficiente f0.020.020.020.020.020.020.020.02

L (m)5.005.005.005.005.005.005.005.00

Velocidad (m/s)0.000.240.480.720.951.191.431.67

Perd. Friccin (m.c.a.)0.000.000.010.010.030.040.060.08

Perd. Local (m.c.a.)0.000.010.050.120.210.330.480.65

HDT109.51110.16112.09115.32119.84125.65132.75141.14

Punto ptimo de operacin de la bomba

Curva del sistemaCurva de la Bomba

HDT (m)Q (l/s)H (m)Q B1 (l/s)

109.51-110.00 92.34

110.167.50112.00 90.86

112.0915.00114.00 89.30

115.3222.50116.00 87.65

119.8430.00118.00 85.90

125.6537.50120.00 84.03

132.7545.00122.00 82.02

141.1452.50124.00 79.84

126.00 77.46

128.00 74.83

130.00 71.86

132.00 68.46

134.00 64.42

136.00 59.38

138.00 52.48

139.00 47.57

140.00 40.23

141.00 34.02

141.50 -

3.5. NMERO DE UNIDADES DE BOMBEO

Depende del caudal de bombeo y de sus variaciones, adems, de la necesidad de contar de equipos de reserva para atender situaciones de emergencia.

En situaciones donde se requiere solo un equipo de bombeo, es recomendable instalar uno idntico de reserva, estableciendo un coeficiente de seguridad del 200%; pero si el tamao de los equipos resulta muy grande, es recomendable incrementar el nmero de ellos, estableciendo coeficientes de seguridad menores, pero mayores alternativas y menores costos de operacin. En tales casos puede admitirse hasta 150% como coeficiente de seguridad de los equipos.Se considera 2 bombas, la primera se encontrara en funcionamiento mientras que la segunda ser para reserva.3.6. CAMARA DE BOMBEO

Son cmaras de forma circular, cuadrada o rectangular (vista de planta) que tienen la funcin de almacenar el agua, previa a su bombeo.

Esta cmara, desde donde parte la tubera que conduce el agua hacia la bomba debe poseer dimensiones mnimas para facilitar el asentamiento de las piezas, evitar grandes velocidades y agitacin de las aguas, y permitir el acceso para labores de mantenimiento.

A veces, no existe propiamente una divisin estructural con las caractersticas de una cisterna, pues la toma de agua es hecha directamente de un ro, represa un reservorio de agua muy amplio, en el presente proyecto se est tomando agua potable desde una TEE de 1000x400mm ubicado de acuerdo al plano IH-OC-1/1 adjunto. En el diseo de la cisterna de bombeo deben tenerse en cuenta las siguientes consideraciones:

3.6.1. CONDICIONES Y DIRECCIN DEL FLUJO

La distribucin de flujo y las lneas de corriente en la cmara de bombeo, ejercen gran influencia sobre el trabajo de las bombas. Por tanto, es recomendable evitar los siguientes aspectos geomtricos que pueden conducir a un mal diseo:

Flujo irregular, rgimen turbulento y cambios bruscos en la direccin del flujo.

Paredes contiguas y rotacin del flujo.

Pendientes pronunciadas.

Distribucin asimtrica de flujo en el pozo.

Entrada de agua al pozo por debajo del nivel de la tubera de succin.

Son medidas aconsejables la adopcin de velocidades moderadas (inferiores a 0,90 m/s), la cuidadosa adopcin de dimensiones, la introduccin de cortinas o paredes guas. La figura 3 muestra los cuidados tomados en instalaciones bien realizadas.

3.6.2. ENTRADA DE AIRE Y VRTICES

La entrada de aire en la tubera de succin puede ser causada por:

Piezas y uniones que filtran.

La formacin de vrtices.

La introduccin y liberacin de aire (aire enrarecido, aire emulsionado y aire disuelto), por una configuracin inadecuada de la entrada de agua a la cisterna y de la tubera de succin de la bomba (vase figura 2).

Figura 2.- Defectos ms comunes en las cisternas que originan ingreso de aire en la tubera de succin

Las condiciones que favorecen la formacin de vrtices son:

Sumergimiento muy pequeo de la tubera de succin.

Altas velocidades de flujo en la succin.

Mala distribucin del flujo.

La entrada de aire a travs de vrtices interfiere con el funcionamiento de las bombas, con las condiciones de cebaje, con el ruido y con el caudal de bombeo.

Para evitar vrtices se debe tener una profundidad mnima y reducir la velocidad de entrada en la boca de succin. Valores hasta 0,90 m/s son aceptables. Se recomienda tambin instalar una ampliacin en forma de campana.3.6.3. DIMENSIONES DE LA CAMARA

Las especificaciones siguientes son referentes a la posicin y disposicin de las bombas de eje vertical; sin embargo, tambin pueden ser aplicadas para las bombas de eje horizontal.

En el clculo del volumen de las cmaras de bombeo se presentan dos casos:

Cisterna de bombeo con almacenamiento, que se debe emplear cuando el rendimiento de la fuente no sea suficiente para suministrar el caudal de bombeo.

Cisterna de bombeo sin almacenamiento, que se debe emplear cuando la fuente de provisin de agua tenga una capacidad mayor o igual al caudal de bombeo.

Cisterna de bombeo sin almacenamiento

En este caso el volumen de la cisterna debe ser calculado considerando un tiempo de retencin entre 3 a 5 minutos, para el caudal mximo diario. El volumen bombeado en 5 minutos es:

Este volumen corresponde a una altura de 20cm, mucho menor a la altura de la lmina de agua (2.50m).Deben considerarse adems las siguientes recomendaciones El rea mnima de una cisterna individual (aislada) debe ser 12,5 veces el rea de la seccin de entrada de la tubera. El rea de la seccin de flujo en la parte inicial de la cisterna, debe ser por lo menos 10 veces el rea de la seccin de entrada en la tubera de succin.

El rea de la seccin es ms de 500 veces el rea de la tubera de ingreso El escurrimiento en la entrada de la cmara ser regular, sin dislocamientos y zonas de velocidades elevadas. La velocidad de aproximacin del agua a la seccin de entrada en la cmara de succin no exceder de 0,6 m/s.

Sin perjuicio de las formas y dimensiones establecidas anteriormente, la cmara de succin debe contar con:

Holguras necesarias para el montaje y desmontaje de los equipos e instalaciones complementarias y circulacin del personal de operacin y mantenimiento.

Disponibilidad de espacio fsico, cuando fuera el caso, para la instalacin de las bombas sumergibles.

Dimensionamiento de cmara de bombeo segn Perfil aprobado

Se consider el 22.5% del volumen total de la capacidad del reservorio N 45 ms un 10% de reserva.

3.6.4. PRESERVACIN DE LA CALIDAD DEL AGUA

Debern tomarse precauciones especiales, en el bombeo de agua tratada, para que no haya contaminacin de la misma con la entrada de lquidos o materiales extraos a la cisterna. Es necesario que el pozo sea cubierto y que las aguas de escorrenta, de lavado de pisos o de la salpicadura de las bombas sean impedidas de entrar, para la construccin de la cmara de bombeo se proyecta la construccin de una losa de techo de concreto armado con una tapa metlica de acceso para la inspeccin y mantenimiento, con lo que se garantiza la preservacin de la calidad.

3.6.5. DIMENSIONAMIENTO DE LA CASETA DE BOMBASEl dimensionamiento de la cmara de bombeo debe ser adecuado para albergar el total de los equipos necesarios para la elevacin del agua. Cuando fuese necesario, la caseta albergar los dispositivos de maniobra y desinfeccin. Debe permitir facilidad de movimientos, mantenimiento, montaje, desmontaje, entrada y salida de los equipos.

El dimensionamiento de la caseta depender del tipo de bomba que se emplee. Los casos ms comunes son:

Cuando se emplean bombas estacionarias de eje horizontal y de eje vertical: estarn albergadas en la caseta de bombeo, junto con los motores, generadores, tableros, circuitos y vlvulas de accionamiento necesarias.

Cuando se empleen bombas sumergibles: la caseta de bombeo servir para alojar los circuitos y tablero de control, eventualmente el generador y vlvulas de accionamiento de la lnea de impulsin.

Las dimensiones de la sala de bombas deben permitir igualmente facilidad de movimiento, mantenimiento, montaje, desmontaje, entrada y salida de los equipamientos y adems abrigar, cuando fuere el caso, los dispositivos de servicio para maniobra y movilizacin de las unidades instaladas. Se debe considerar:

El espacio libre para la circulacin en tomo a cada bomba, debe preverse de preferencia con un valor mayor a 1,50 m pero no menor a 1,0 m. En el caso de bombas de escurrimiento axial, la distancia mnima es de tres dimetros de la bomba.

Todos los accesos a la sala de bombas deben situarse a un mnimo de 1,0 m por encima de nivel mximo del pozo de succin, si fuera el caso.

Cuando la sobre elevacin del piso de la sala de bombas fuera menor que 1,0 m con relacin al nivel mximo de agua en el pozo de succin, el asentamiento de la misma debe ser hecho como para una instalacin sujeta a inundacin.

En el caso que el piso de la sala de bombas se localizase por debajo del nivel mximo de agua en el pozo de succin, deben ser previstas bombas de drenaje.

La superficie de la sala de bombas deber ser establecida tomando en cuenta el tamao del pozo de succin, y las dimensiones complementarias deben ser estudiadas a fin de posibilitar una buena distribucin, minimizando la construccin civil (ver plano).

3.6.6. TUBERA Y ACCESORIOS DE SUCCIN

La tubera de succin debe ser la ms corta posible, evitndose al mximo, piezas especiales como curvas, codos, etc. La tubera de succin debe ser siempre ascendente hasta alcanzar la bomba. Se pueden admitir pequeos tramos perfectamente horizontales.

La altura mxima de succin ms las prdidas de carga, debe satisfacerlas especificaciones establecidas por el fabricante de las bombas. Tericamente, la altura de succin mxima sera de 10,33 m a nivel del mar (una atmsfera), sin embargo, en la prctica es muy raro alcanzar 7,50 m. Para la mayora de las bombas centrfugas la altura de succin debe ser inferior a 5 m. (Los fabricantes generalmente especifican, las condiciones de funcionamiento, para evitar la aparicin de fenmenos de cavitacin. Para cada tipo de bomba debe ser verificada la altura mxima de succin). En la tabla 3 se especifica las alturas mximas permisibles de succin en funcin de la presin atmosfrica:

Tabla 3. Alturas mximas de succin.

Altitud (m)Presin AtmosfricaLmite prctico de succin

(m H2O)(m)

010.337.60

30010.007.40

6009.647.10

9009.306.80

12008.966.50

15008.626.25

18008.276.00

21008.005.70

24007.755.50

27007.505.40

30007.245.20

En plano D-2 se muestra una altura de 3.38m que menor a todos los valores de la tabla 3Otros aspectos que deben tomarse en consideracin en el diseo y clculo de tubera de succin son los siguientes:

En la extremidad de la tubera de succin debe ser instalada una rejilla, con un rea libre de los orificios de la criba de 2 a 4 veces la seccin de la tubera de succin.

En el caso de que no se disponga de otro medio de cebar la bomba, deber ser prevista la utilizacin de vlvula de pie en la extremidad de la tubera de succin.

Cuando el dimetro de la tubera de succin es mayor que el de admisin de la bomba, la conexin debe realizarse por medio de una reduccin excntrica con su parte superior horizontal a fin de evitar la formacin de bolsas de aire.

En tuberas de succin verticales, las reducciones sern concntricas.

La tubera de succin generalmente tiene un dimetro comercial inmediatamente superior al de la tubera de descarga.

En una tubera de succin con presin positiva debe instalarse una vlvula de compuerta.

En una tubera de succin que no trabaje con presin positiva debe instalarse una vlvula de retencin en su extremo inferior para evitar el cebado.

Siempre que las diversas bombas tuvieran sus tuberas de succin conectadas a una tubera nica (de mayor dimetro), las conexiones debern ser hechas por medio de Yees (uniones), evitndose el empleo de Tees.

No deben ser instaladas curvas horizontales, codos o Tees junto a la entrada de las bombas.3.6.7. CAPACIDAD DEL SISTEMA DE BOMBEO PROPUESTOEn concordancia con la Norma OS.040 del RNE, el caudal de los equipos deber satisfacer como mnimo la demanda mxima diaria de la zona de influencia del reservorio. En caso de bombeo discontinuo, dicho caudal deber incrementarse en funcin del nmero de horas de bombeo diario.

Segn el cuadro 2.7.1.1 sobre simulaciones hidrulicas para el funcionamiento del reservorio durante 12 horas de bombeo y teniendo en cuenta la cota de ubicacin de la Planta de Agua Potable II de SEDAPAR y del Reservorio N45, se puede deducir los siguientes parmetros hidrulicos y topogrficos de clculo: Caudal Mximo de Bombeo

49.62 l/s

Cota Nivel Estacin de Bombeo

2,796.19 msnm

Cota Nivel Reservorio N45

2,903.70 msnm

Longitud Lnea de Impulsin

1,466.19 mAplicando el programa computarizado mostrado en el cuadro 2.9, se ha calculado la potencia de la bomba de 118.03 HP, para una altura de impulsin de 135.41 m.CUADRO 3.3.2 CAPACIDAD DEL SISTEMA DE BOMBEO PARA 12 Hrs

DISEO DE LINEA DE IMPULSION

Dotacin Qp= 19.08 l/s

Horas de bombeo12.00horas

Qmd = ki.Qoki=1.3 24.81l/s

Caudal de bombeo 49.62 l/s

Cota Nivel Punto Bombeo 2,796.19 msnm

Cota Nivel llegada N-45 2,903.70 msnm

Velocidad seleccionadaV= 1.93 m/s

Dimetro proyectado segn perfil (DN=200mm, e=9.60mm)D= 180.80 mm

Longitud Lnea de ImpulsinL= 1,466.19m

Coeficiente de Hazen y WilliamsC= 140.00

Perdida de carga (Hazen y Williams)hf1= 26.35 m

Perdida por accesorioshf2= 3.00 m

GradienteS=2.01%

altura de impulsin 136.86

Potencia de la bomba (HP) 156.76 HP

Potencia de la bomba (HP) 160.00 HP

3.6.8. VERIFICACIN DE LA CAPACIDAD DEL SISTEMA DE BOMBEODe acuerdo con los parmetros hidrulicos y topogrficos de clculo, obtenidos dentro del presente estudio, en funcin a la poblacin beneficiaria, la capacidad de la infraestructura existente y el terreno, se demuestra que el sistema de bombeo de 125 HP propuesto en el Perfil Aprobado, es suficiente para atender a todos los asentamientos considerados dentro del mbito del PIP.La bomba seleccionada para el proyecto, ser fabricada de acuerdo a la Norma Internacional ISO 2858, la cual es una bomba fabricada en fierro fundido gris o nodular, con recubrimiento cermico, con impulsor del tipo centrfugo cerrado, con rangos de operacin a 60 Hz y 3 600 rpm.3.6.9. VERIFICACION DE LA CAPACIDAD DEL TANQUE CISTERNA En concordancia con la Norma IS.010 del RNE, cuando la infraestructura hidrulica utiliza la combinacin de Cisterna, Bombas de Elevacin y Reservorio de Distribucin, la capacidad del Tanque Cisterna, no ser menor de 1/3 del volumen de Regulacin. En tal sentido aplicando dicho criterio, se ha procedido a la verificacin de la capacidad del Cisterna considerado en el Perfil Aprobado.- Volumen del Cisterna segn el Perfil Aprobado (13.70*5.50*2.50) 188.37 m3

- Volumen de Regulacin Calculado 412.13 m3- 1/3 del Volumen de Regulacin

137.38 m3Por lo tanto, la capacidad del Tanque Cisterna, es suficiente para alimentar al Reservorio N45, a travs de la Lnea de Impulsin. 3.7. INSTALACIONES ELECTRICAS

3.8. DISEO ESTRUCTURAL DE LA CMARA DE BOMBEO

1. CRITERIOS DE CLCULO

De acuerdo a la Norma E.020 del RNE los techos deben disearse tomando en cuenta cargas vivas, de sismo y otras prescritas en la norma.

En la carga muerta se considera el peso de todos los elementos de servicio de la estructura, en el presente diseo la carga muerta ser calculada por el programa SAP 2000 v16.

Las cargas de sismo se dan en funcin de la zona, el peso y periodo de la estructura, las masas y la altura de aplicacin se realizan en base a la norma ACI 350.3-01

El diseo final se realiz con la envolvente de las combinaciones de cargas establecidas en la Norma E. 060 para dos casos:

Condicin 1: Relleno antes de colocar la cubierta

U=1.7CV+1.4CM+1.7CE

U=1.25 (CM+CV)+CS+1.25CE

U=1.25 (CM+CV)-CS+1.25CE

U=0.9CM+CS

U=0.9CM-CS

Condicin 2: Tanque lleno con cubierta (se desprecia el empuje ejercido por el suelo)

U=1.7CV+1.4CM+1.4CL

U=1.25 (CM+CV)+CS+1.25CL

U=1.25 (CM+CV)-CS+1.25CL

U=0.9CM+CS

U=0.9CM-CS

La razn por la cual no se considera la presin del suelo en la parte inferior de la losa del tanque es debido a que el ACI 350 indica que el efecto de esta fuerza podra minimizar los efectos uno del otro

Se realiza un anlisis smico esttico, con el procedimiento de la Nomra ACI 350.012. GEOMETRIA

Las caractersticas geomtricas de la cmara rectangular son las siguientes:

CAMARA DE BOMBEO

largo(m)Ancho(m)Profundidadtil (m)borde libre(m)rea til (m2)volumen(m3)

14.105.902.500.6075.40188.40

Documents

Memoria de Proyecto Linea Impulsion N45