Exposición de un trabajo de investigación

1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
TESISTA:
- EDER JOSIMAR HERRERA ZAPATA
ASESOR:
- ING. AURELIO MENDOZA MONTENEGRO
PROYECTO DE TESIS:
“REDISEÑO DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE Y
ALCANTARILLADO DE LA LOCALIDAD DE OVERAL,
DISTRITO HUARMACA, PROVINCIA HUANCABAMBA,
DEPARTAMENTO PIURA.”

2. OBJETIVO
Realizar el cálculo y rediseño de la red
de agua potable y alcantarillado de la
localidad de OVERAL, Distrito
Huarmaca, Provincia Huancabamba,
Departamento Piura, cumpliendo con la
normatividad vigente, que sea
técnicamente viable para que sirva de
aporte al desarrollo de esta localidad.

3. En la actualidad la población de la localidad de Overal, cuenta
con un sistema de agua potable construido por FONCODES en
el año 1998, la cobertura es del 100% mediante conexiones
domiciliarias instaladas por los propios pobladores sin
dirección técnica, quienes cuentan con el servicio en forma
restringida.
Sobre el sistema de saneamiento, el 10% de las viviendas
cuentan con letrinas artesanales construidos por los propios
pobladores, el resto de la población hace sus necesidades
fisiológicas a campo abierto, originando graves problemas a la
salud y al medio ambiente.
Por lo expuesto el problema de investigación seria:
¿Se puede realizar el cálculo y rediseño del sistema de red de
agua potable y alcantarillado, que cumpla con la normatividad
vigente y sea técnicamente viable?
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

4. UBICACION
La localidad de Overal se encuentra emplazada en la cordillera
de los andes en la cuenca del Río Olmos, ubicándose en la
región Yunga. Políticamente pertenece al Distrito de Huarmaca,
Provincia de Huancabamba, Región Piura. A una altitud de 813
m.s.n.m., con una extensión superficial aproximada de 0.54
Km².
Localidad
Overal

5. EVALUACION DEL SISTEMA EXISTENTE
SISTEMA DE AGUA POTABLE
SUB SISTEMA OVERAL PARTE BAJA
Captación
Línea de Conducción
Reservorio
Red de distribución
Conexiones domiciliarias

6. SUB SISTEMA OVERAL PARTE ALTA
Esta zona consta de un total de 6 viviendas. En la parte alta
de El Overal, se tiene 5 viviendas que han sido atendidas por
la Municipalidad Distrital de Huarmaca para el
abastecimiento de agua potable. Han captado
precariamente el agua de un manantial denominado
“Guayabo ” con la cual abastecen a 5 viviendas. No utilizan
reservorios ni cámaras rompe presión. Estos trabajos fueron
ejecutados el año 2009.
1 vivienda actualmente se encuentra sin los servicios de
agua potable.

7. SISTEMA DE ALCANTARILLADO
Pozo ciego
En general, los pobladores de la localidad de Overal no cuentan
con un adecuado sistema de disposición sanitaria de excretas, la
mayoría de la población satisface sus necesidades fisiológicas en
el campo abierto y solo un 10% de los pobladores cuentan con
pozos ciegos rústicos ubicados en los alrededores de sus
viviendas, los cuales según refieren fueron construidos por ellos
mismos, sin asistencia técnica para su construcción y además se
encuentra colmatados ocasionando contaminación del suelo,
favoreciendo la proliferación de patologías.

8. PARAMETROS DE DISEÑO
Cuadro Nº: Dotaciones según región y Tipo de UBS ámbito Rural
TIPO UBS COSTA SIERRA SELVA
Arrastre Hid. 110 100 120
Compostera 80 70 90
Hoyo Seco 60 50 70
Fuente: Guía para elaboración de Proyectos de Agua y Saneamiento del PNSR
Periodo de diseño=20 años
Análisis Poblacional= método aritmético
Dotación:
Caudales de diseño
Qm: Caudal medio diario: Es el caudal promedio que se obtiene
de los consumos diarios durante un año de registros.
Qp= Caudal medio diario considerando un 25% de perdida
Qp= Qm/(1-Hf)
Qmd: Caudal maximo diario
1.3 Qp
Qmh: Caudal maximo horario
2 Qp

9. PARAMETROS DE DISEÑO
Periodo de Diseño 20 años
N° de viviendas habitds 35 casas
Nº Viviendas desocupadas 2
Nº Locales Pùblicos 3
Total Edificaciones 40
Población Actual (Pa) 181 hab.
Coeficiente de Crecimiento Lineal ( r ) 8 por mil anual
Población Futura ( Pf ) 210 hab.
Dotación (d) 100 lts./hab./día
0.243 lts./seg.
Con pèrdida de agua 0.324 lts./seg.
Pèrdida de agua 0.25
Consumo Máximo Diario ( Qmd ) 0.4212 lts./seg.
Consumo Máximo Horario ( Qmh ) 0.5 lts./seg.
Consumo Promedio Diario Anual (Qm )
Periodo de Diseño 20 años
N° de viviendas habitds 6 casas
Nº Viviendas desocupadas 0
Nº Locales Pùblicos 0
Total Edificaciones 6
Población Actual (Pa) 41 hab.
Coeficiente de Crecimiento Lineal ( r ) 8 por mil anual
Población Futura ( Pf ) 48 hab.
Dotación (d) 100 lts./hab./día
Consumo Promedio Diario Anual (Qm ) 0.056 lts./seg.
Con pèrdida de agua 0.075 lts./seg.
Pèrdida de agua 0.25
Consumo Máximo Diario ( Qmd ) 0.097 lts./seg.
Consumo Máximo Horario ( Qmh ) 0.149 lts./seg.
SUB
SISTEMA
OVERAL
PARTE
BAJA
SUB
SISTEMA
OVERAL
PARTE
ALTA

10. FUENTES DE AGUA
SUBSISTEMA OVERAL PARTE BAJA
No hay manantiales que sirvan como fuente de
abastecimiento. Pero si existen pequeñas quebradas
como la Quebrada “El Guayabo” que sirve como fuente de
abastecimiento del sistema que actualmente está
instalado; y la Quebrada “Los Paltos”, que tiene mayor
caudal y que ha sido escogida como una mejor fuente de
abastecimiento para el proyecto del nuevos sistema de
agua potable.
SUBSISTEMA OVERAL PARTE ALTA
Este subsistema el cual se encuentra en funcionamiento
seguirá empleando el manantial Guayabo, el cual dota a
las 5 viviendas de la zona alta con agua sin ningún
inconveniente.

11. CRITERIO SELECCIONADO DE OPCION
TECNICA DE AGUA POTABLE
CAPTACIÓN TIPO BARRAJE
LINEA DE CONDUCCION
PLANTA DE TRATAMIENTO
1.-PRE-TRATAMIENTO: SEDIMENTADOR.
2.-TRATAMIENTO: PRE FILTRO, FILTRO LENTO.
3.- DESINFECCIÓN: HIPOCLORADOR POR
GOTEO
RESERVORIO
RED DE DISTRIBUCION
CONEXIÓN DOMICILIARIA
SUB
SISTEMA
OVERAL
PARTE BAJA
CAPTACIÓN TIPO LADERA
LINEA DE CONDUCCION
RED DE DISTRIBUCION
CONEXIÓN DOMICILIARIA
SUB
SISTEMA
OVERAL
PARTE ALTA

14. CAPTACION TIPO BARRAJE:

15. CAPTACION TIPO LADERA

16. LINEA DE CONDUCCION
La conduccion que se empleara sera por gravedad a base de
tuberias ya sean de PVC como de fierro galvanizado. Se
diseñara considerando la norma OS 010, que indica que se
diseñara para conducir como minimo el caudal maximo diario.
En caso de sistemas donde no se disponga de reservorio, la
linea de conduccion se diseñara para el caudal maximo
horario.
Donde
Q= Caudal en l/s
CHW= Coeficiente de Hazem Williams
d= diametro de la tuberia en pulgadas
S= Pendiente de carga unitaria «m/m»

17. SUBSISTEMA OVERAL PARTE BAJA
INICIAL FINAL LONG.
Viviendas
Alimentad K Q hf D
D
Comer V
Hf
Tramo INICIAL FINAL
(msnm) (msnm) (m) (Metros) (lts./s.) (m/m.) (pulg.)(pulg.) (m./s.) (m.) (msnm) (msnm) INICIO SALIDA
CAPT A CRP6N°01 1044 994 432.41 0 0.150 0.172 0.115631 0.57 3/4 0.603 12.058 1044.00 1031.94 0.00 37.94 10
CRP6N°01 A CRP6N°02 994 944 539.07 0 0.150 0.172 0.092752 0.60 3/4 0.603 15.032 994.00 978.97 0.00 34.97 10
CRP6N°02 A CRP6N°03 944 905 497.6 0 0.150 0.172 0.078376 0.62 3/4 0.603 13.876 944.00 930.12 0.00 25.12 10
CRP6N°03 A A 905 895 98.07 0 0.150 0.172 0.101968 0.59 3/4 0.603 2.735 905.00 902.27 0.00 7.27 10
CLASE
COTADETERRENO COTAPIEZOM.
TRAMO PRESION
INICIAL FINAL LONG.
Viviendas
Alimentad
as K Q hf D
D
Comer
c. V
Hf
Tramo INICIAL FINAL
(msnm) (msnm) (m) (Metros) (lts./s.) (m/m.) (pulg.)(pulg.) (m./s.) (m.) (msnm) (msnm) INICIO SALIDA
CAPT A CRP6N°01 852 813 2943 0 0.150 0.690 0.013252 1.53 11/2 0.605 32.539 852.00 819.46 0.00 6.46 7.5
COTADETERRENO COTAPIEZOM.
TRAMO
PRESION
CLASE
SUBSISTEMA OVERAL PARTE ALTA

18. PLANTA DE TRATAMIENTO

19. SEDIMENTADOR: unidad usada para separar por gravedad las
partículas en suspensión superiores a 1 um.

21. PREFILTRO DE GRAVA: estas unidades cuentan con varias cámaras
llenas de piedras de diámetro decreciente en las cuales se retiene la
materia en suspensión. De acuerdo a la dirección del flujo se pueden
clasificar en vertical múltiple, vertical de flujo ascendente y horizontal.

22. FILTROS LENTOS: Unidad por medio del cual se realiza un proceso de
purificación del agua que consiste en hacerla pasar a través de un medio
filtrante que generalmente es conformado por arena seleccionada.

24. RESERVORIO
El volumen de regulacion debera fijarse de acuerdo al estudio de
diagramas de masas correspondientes a las variaciones horarias
de la demanda. Cuando se compruebe la no disponibilidad de
esta información se deberá adoptar como mínimo el 25% del
promedio anual de la demanda como capacidad de regulación,
siempre que el rendimiento de la fuente de abastecimiento sea
calculado para 24 horas de funcionamiento. Se calcula de la
siguiente manera.
V = 0.25 * Qm *86400/1000
El subsistema overal parte baja nos da un volumen de
almacenamiento de 5.2 m3 por lo cual se adoptara un volumen
de 6m3.
En el caso del subsistema overal parte alta el volumen del
reservorio será solamente de 1 m3 y como el volumen total que
se almacena entre las CRP es mayor al volumen requerido para
el reservorio de la zona alta, no será indispensable su
construcción.

25. RED DE DISTRIBUCION
INICIAL FINAL LONG.
Viviendas
Alimentad K Q hf D
D
Comerc. V ideal V Hf Tramo INICIAL FINAL
(msnm ) (msnm ) (m ) (Metros) (lts./ s.) (m/m. ) (pulg. ) (pulg. ) (m./s.) (m./s.) (m. ) (msnm ) (msnm ) INICIO SALIDA
RES A 813.00 811.00 5.00 35 0.171 0.500 0.400000 0.66 1 0.412 0.987 0.219 813.00 812.78 0.00 1.78
A CRP7-Nª1 811.00 750.00 278.00 23 0.213 0.736 0.219424 0.9 1 0.412 1.452 24.823 812.78 787.96 1.78 37.96 OK
CRP7-Nª1 CRP7-Nª2 750.00 700.00 73.00 23 0.213 0.736 0.684932 0.7 1 0.412 1.452 6.518 750.00 743.48 0.00 43.48 OK
CRP7-Nª2 D 700.00 678.00 45.00 22 0.218 0.720 0.488889 0.7 1 0.412 1.421 3.864 700.00 696.14 0.00 18.14 OK
D H 678.00 686.00 237.11 2 1.000 0.300 0.033740 0.9 1 0.412 0.592 4.025 696.14 692.11 18.14 6.11 OK
D E 678.00 656.00 536.00 20 0.229 0.459 0.041045 1.03 1 0.412 0.906 19.980 696.14 676.16 18.14 20.16 OK
E F 656.00 652.00 92.73 4 0.577 0.346 0.043136 0.92 1 0.412 0.684 2.055 676.16 674.10 20.16 22.10 OK
E G 656.00 641.00 345.93 2 1.000 0.300 0.043361 0.87 1 0.412 0.592 5.873 676.16 670.28 20.16 29.28 OK
A CRP7Nª3 811.00 760.00 531.00 8 0.378 0.454 0.096045 0.86 1 0.412 0.895 19.375 812.78 793.41 1.78 33.41 OK
CRP7Nª3 I 760.00 745.00 137.00 6 0.447 0.402 0.109489 0.80 1 0.412 0.794 4.007 760.00 755.99 0.00 10.99 OK
I J 745.00 710.00 577.00 4 0.577 0.346 0.060659 0.85 1 0.412 0.684 12.784 745.00 732.22 0.00 22.22 OK
I CRP7Nª4 745.00 711.00 121.00 6 0.447 0.402 0.280992 0.66 1 0.412 0.794 3.539 745.00 741.46 0.00 30.46 OK
CRP7Nª4 CRP7Nª5 711.00 659.00 813.00 5 0.500 0.375 0.063961 0.87 1 0.412 0.740 20.861 711.00 690.14 0.00 31.14 OK
CRP7Nª5 K 659.00 642.00 316.29 1 0.150 0.150 0.053748 0.64 3/4 0.394 0.526 6.025 659.00 652.98 0.00 10.98 OK
COTADETERRENO COTAPIEZOM.
PRESION
COMP
TRAMO
𝑸𝑹𝑨𝑴𝑨𝑳 = 𝑲𝒙 𝑸𝒈
LA DETERMINACIÓN DE CAUDALES POR RAMALES SE
REALIZARÁ POR EL MÉTODO PROBABILÍSTICO O DE
SIMULTANEIDAD.
𝑲 = (𝑿 − 𝟏)−𝟎.𝟓

26. INICIAL FINAL LONG.
Viviendas
Alimentad
as K Q hf D
D
Comerc. V Hf Tramo INICIAL FINAL
(msnm) (msnm) (m) (Metros) (lts./s.) (m/m.) (pulg.) (pulg.) (m./s.) (m.) (msnm) (msnm) INICIO SALIDA
A B 895.00 890.20 191.19 3 0.707 0.212 0.025106 0.85 3/4 0.744 6.917 902.27 895.35 7.27 5.15 OK
A D 895.00 857.00 393.68 3 0.707 0.212 0.096525 0.6 3/4 0.744 14.243 902.27 888.03 7.27 31.03 OK
COTADETERRENO COTAPIEZOM.
PRESION
COMP
TRAMO

27. CRITERIO SELECCIONADO DE OPCION
TECNICA DE SANEAMIENTO
A.-CUARTO DE BAÑO B.- PISO DE CONCRETO. C.-TUBERÍA DE
VENTILACIÓN.
D.-TUBERÍAS DE EVACUACIÓN: Es una tubería que conecta el aparato
sanitario con el tanque séptico o Biodigestor y a este con el poso o zanja de
percolación cuando existen dos pozos (usados secuencialmente) primero se
conecta a una caja distribuidora de caudal.
E.-CAJA DE REGISTRO: Las cajas de registro sirven como recolectores de aguas
residuales con lo que se facilita su mantenimiento y limpieza. Permite la conexión
con el Biodigestor.
F.-BIODIGESTOR: Estructura de forma cilíndrica, con dispositivo De entrada y
salida que permita el tratamiento de las aguas residuales similar al tanque séptico.
G.-POZO DE ABSORCIÓN: Hoyo profundo realizado en la tierra para infiltrar el
agua residual sedimentada en el Biodigestor.

28. UNIDAD BÁSICA DE SANEAMIENTO CON
ARRASTRE HIDRÁULICO

30. EVALUACION DE IMPACTO AMBIENTAL
• IDENTIFICACION DE IMPACTOS
AMBIENTALES
• IMPACTOS AMBIENTALES DURANTE LA
ETAPA DE CONSTRUCCION
• IMPACTOS AMBIENTALES DURANTE LA
ETAPA DE FUNCIONAMIENTO
• MEDIDAS DE MITIGACION Y CONTROL
• IDENTIFICACION Y EVALUACION DE
VULNERABILIDAD DE LOS SISTEMAS DE
AGUA POTABLE Y SANEAMIENTO BASICO

31. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
 Él presente trabajo de tesis presenta el diseño de un sistema de abastecimiento de agua para
consumo humano en una comunidad rural del Perú. El diseño cumple con los requisitos que señala
la norma técnica peruana así como toma en cuenta recomendaciones contenidas en guías para el
saneamiento en poblaciones rurales.
 Se hizo un estudio de la fuente de agua para cada subsistema, lo cual resultaron siendo apropiadas
en cantidad y en cuanto a su calidad, el subsistema Overal parte baja presenta una turbiedad y
coliformes fecales por encima de lo mínimo aceptable, es por eso que se empleara una Planta de
Tratamiento del Tipo Filtración lenta, con esto se eliminarán los coliformes fecales y se bajará la
turbiedad a los limites mínimos establecidos. La calidad de agua de la fuente del subsistema Overal
parte alta si cumple con lo mínimo aceptable, por lo que es apta para consumo humano sin
necesidad de tratamiento de agua.
 La línea de conducción existente para el subsistema Overal parte baja ya finalizo su periodo de
diseño, por lo cual el diseño se ha considerado con nuevas tuberías de diámetro de 1 ½ . Para el
subsistema Overal parte alta si se ha tomado en consideración dicha línea de conducción ya que
aún no finaliza su periodo de diseño, tomando en cuenta que la rugosidad de esta se encuentra con
cierto desgaste por el uso, por lo cual se ha empleado un coeficiente de rugosidad de 140 inferior al
de 150 en estado nuevo y realizando los cálculos cumple con la presión y velocidad mínima con un
diámetro de ¾”.

32.  En cuanto al Subsistema Overal parte baja contara con un reservorio apoyado de 6 m3, y la zona
alta no se considera reservorio debido a que el volumen que se almacena entre las CRP que se
encuentran ubicadas en su línea de conducción es mayor al volumen requerido para el reservorio
de la zona alta, por lo cual no será indispensable su construcción.
 En cuanto a la red de distribución, para el subsistema Overal parte alta ya finalizo su periodo de
diseño por el cual el diseño se ha considerado con nuevas tuberías con diámetros de 1” y ¾”. Para
el subsistema Overal parte alta no se ha tomado en consideración la red existente debido a que era
de diámetro de ½” pulgada y los resultados dan diámetros como mínimo de ¾” por lo tanto se debe
considerar nueva red de distribución.
 Se ha comprobado que la línea de gradiente hidráulico se encuentre por encima de la línea del
terreno en todos y cada uno de los puntos de la línea de conducción, aducción y de redes de
distribución.
 En cuanto al sistema de alcantarillado consistirá en unidades básicas de saneamiento con arrastre
hidráulico, las cuales han sido diseñadas siguiendo el Reglamento Nacional de Edificaciones IS020
“Tanques Sépticos”.
 Se recomienda la capacitación de la Junta Administradora de Servicios y a la población en general,
con la finalidad de lograr una adecuada operación y mantenimiento del sistema de Agua Potable.
 Se debería considerar la elaboración de un programa de control de fugas que permitan disminuir
las perdidas en el sistema de agua potable.

33. GRACIAS POR SU
ATENCION