CAPITULO IV EVALUACIÓN DE LOS COMPONENTES DEL SISTEMA DE ... · de aducción, redes principales y...

Diagnóstico del Sistema de Agua Potable de la ciudad de Chachapoyas CAPITULO IV

EMUSAP SRL. – SUM CANADA 64

CAPITULO IV EVALUACIÓN DE LOS

COMPONENTES DEL SISTEMA

DE AGUA POTABLE



GENERALIDADES

Todo el sistema de agua potable esta comprendido por el sub sistema de producción y el sub

sistema de distribución, los cuales cuentan con los siguientes componentes: El sub sistema de

producción esta compuesto por las captaciones, líneas de conducción y planta de tratamiento.

El sub sistema de distribución esta compuesto por los reservorios de almacenamiento, líneas

de aducción, redes principales y de distribución, y conexiones domiciliarias.

En el presente capitulo realizaremos una evaluación del estado de la infraestructura y del

funcionamiento, de cada uno de los componentes, así mismo realizaremos un estudio de las

fuentes de abastecimiento.

Cada uno de los componentes serán evaluados para un horizonte del año 2024 con lo cual se

comprobara si estas son suficientes o caso contrario es necesario .su ampliación.

El sub sistema de producción de la ciudad de Chachapoyas esta compuesto por dos

captaciones de agua superficial de las quebradas Aspashaca y Tilacancha, siendo esta última

la mas utilizada por contar con una mayor producción que la otra. El agua de la quebrada

Aspashaca es utilizada solo en casos de emergencia, o cuando se realiza el mantenimiento de

la captación de Tilacancha, cada una de estas captaciones cuenta con una línea de conducción

independiente que se interceptan en una caja de reunión antes de pasar por el canal de

ingreso a la planta de tratamiento.

Desde la planta de tratamiento sale una línea de conducción hacia el reservorio R-2 de 100 m3

desde donde se abastece a una parte del barrio La Laguna y al reservorio R-1 de 500 m3 de

capacidad que abastece a un gran sector de la ciudad comprendida por los barrios Santo

Domingo, Luya Urco, Yance y La Laguna. De la red de distribución se toma el agua para las

cisternas C-3 y C-4 desde donde se impulsa a través de equipos de bombeo hacia los

reservorios R-3 y R-4 respectivamente. Estos reservorios abastecen a las urbanizaciones

populares de Santa Rosa de Lima, Santa Rosa de Luya Urco, Santo Toribio de Mogrovejo,

Señor de los Milagros y Pedro Castro Alva.

El sub sistema de distribución esta dividida en cuatro sectores de abastecimiento debido a la

topografía de la zona y cada una se encuentra dentro del área de influencia de cada uno de los

cuatro reservorios. Dentro de uno de estos sectores de abastecimiento tenemos cuatro zonas

de presión las que han sido separadas mediante válvulas reductoras de presión, así mismo se

cuenta con una zona de medición con dos macromedidores instalados al ingreso y salida de

dicha zona, los otros sectores no tienen definidas zonas de presión.



BARRIO

SANTO DOMINGO

UU.PP.STO. TORIBIO

DE MOGROVEJO

UU.PP.

SEÑOR

DE LOS

UU. PP.

AA.HH.

SANTA ROSA

R-4

MILAGROS

ZONA DE EXPANSION URBANA

UU.PP.LUYA URCO

C-4

PEDRO

CASTRO

ALVA

R-1

R-2

PLANTA

DE LIMA

R-3

C-3

ESQUEMA GENERAL DEL SISTEMA DE

AGUA POTABLE

R-1

Reserv. Volumen Area abastecida

R-2

R-3

R-4

C-3

C-4

Lámina Nº IV - 1

100 m3

100 m3

100 m3

142 m3

560 m3

1000 m3



1 SUB SISTEMA DE PRODUCCIÓN

El subsistema de producción esta conformado por las captaciones de Tilacancha y Aspashaca

y sus respectivas líneas de conducción y la planta de tratamiento. A continuación detallaremos

cada una de ellas desde el punto de vista de su infraestructura, producción, calidad del agua y

su funcionamiento.

Como parte del presente estudio también se buscaron fuentes alternas, al norte y al este del la

ciudad.

Se realizo una búsqueda de fuentes nuevas en los alrededores de la Ciudad Chachapoyas

tales como las inmediaciones al Aeropuerto, y camino al Distrito de Huancas, lugares que

tienen una mayor cota con respecto al R-3 (Mogrovejo) y R-4 (Pedro castro), Encontrándose

dos afloraciones cerca al aeropuerto y otra cerca de a la UU.PP. Pedro Castro, de todas ellas

se llego aforar la que tenia mayor cantidad de agua. Del aforo realizado se pudo encontrar que

la afloración produce 0,115 Lt/seg.

Cuadro Nº IV-1. Aforo volumen

(m3)

Tiempo

(seg)

Q

(lps)

1 0.16 19:58 0.13

2 0.12 20:02 0.10

Promedio 0.115

Foto N° IV - 1 Calicata realizada para realizar el Aforo



Durante el recorrido se pudo observar que en una zona muy grande aparecen pequeñas

filtraciones pero los caudales son muy pequeños. De las excavaciones realizadas se ha podido

ver que el suelo es arcilloso, siendo estos no permeables, por lo tanto no permiten la infiltración

del agua en el subsuelo. En conclusión en esta zona no existe un acuífero importante que nos

permita utilizar para el abastecimiento de las zonas altas como Pedro Castro y Mogrovejo.

En la zona sur este de la ciudad se encuentra la zona de montaña donde existen flujos

importantes de agua pero todos en su mayoría son procedentes de quebradas que bajan desde

las alturas se ha podido hacer el recorrido por esta zona hasta la quebrada Mátala pudiéndose

observar que estas quebradas bajan desde zonas muy altas

En las zonas altas se ha realizado el recorrido hasta la zona denominada Aspashaca y por esta

baja una quebrada importante y es utilizada por Emusap.

Durante el recorrido de las zonas de Tilacancha , Mátala y Aspashaca no se ha podido

encontrar afloraciones subterráneas que nos permitan pensar en un posible aprovechamiento

de estas. También se ha realizado un recorrido aguas arriba de la captación Tilacancha con la

finalidad de poder encontrar una zona apropiada para la construcción de galerías filtrantes,

pero hemos podido observar que el lecho de la quebrada es muy angosta y el cauce esta

formado entre grandes peñas de roca lo que hace que la posibilidad planteada sea mínima.

Teniendo en cuenta que la calidad del agua que se capta en Tilacancha es buena existe la

posibilidad de ampliar la longitud del dique con la finalidad de crear un gran sedimentador que

nos permita reducir la turbiedad en épocas de lluvias para limitar el uso de coagulantes en la

planta de tratamiento.

1.1 Captaciones

1.1.1 Captación Aspashaca

La captación Aspashaca fue construida en el año 1961 y se encuentra ubicada en la Quebrada

del mismo nombre aproximadamente a 3,233.14 m.s.n.m.

Se le conoce con el nombre de Aspashaca, pero en realidad esta compuesta por diez

quebradas que son captadas y conducidas a través de dos líneas de conducción que van en

paralelo hasta la planta de tratamiento. Estas fueron construidas y mejoradas en varias etapas

con apoyo del Ministerio de Fomento y obras públicas, Ministerio de Vivienda y Construcción,

PRONAP y la Empresa de Agua ahora llamada EMUSAP S.R.L, de acuerdo a la necesidad de



la población. En el cuadro siguiente se muestra un resumen de todas las captaciones que

componen Aspashaca con sus respectivas fechas de construcción.

Cuadro Nº IV-2. Captación Aspashaca Nombre de la captación Fecha de construcción

Captación Aspashaca Nº1 1961

Captación Albahuayco 1961

Captación Lanchemonte 1961

Captación Barretacucho Chico 1961

Captación Barretacucho Grande 1961

Captación Aspashaca Nº2 1987

Captación Matala 1991

Captación Shoropampa 1 1991

Captación Shoropampa 2 1991

Captación San Cristóbal 1991

El esquema siguiente muestra un resumen grafico de todas las captaciones Aspashaca como

se encuentra en la actualidad.



Lámina Nº IV - 2

SHOROPAMPA II

CAPT.SAN CRISTOBAL

CAPT.LANCHEMONTE

SHOROPAMPA I

MATALA

ASPASHACA NUEVO

ASPASHACA ANTIGUO

CAPT.ALBAHUAYCO

C.R.P. No.14

C.R.P. No.10

BARRETACUCHO

BARRETACUCHO

(CHICO)

(GRANDE)

C.R.P. No.12

C.R.P. No.13

C.R.P. No.11

CA

JA D

E IN

GR

ES

O

CA

JA D

E S

ALI

DA

TRATAMIENTO

PLANTA DE

CAPT.

CAPT.



Construcción de las Captaciones y las Líneas de Conducción

La línea que viene de la Antigua Captación Aspashaca (línea Principal) hasta la Planta de

Tratamiento fue construido en el año 1961 por el Ministerio de Fomento y Obras Publicas. Esta

captación esta ubicada a 3,233.14 m.s.n.m. de altura y 11.787 km nor-este de la planta de

tratamiento de agua potable. Pasando esta línea por 5 mini captaciones denominadas

Albahuayco, San Cristóbal, Lanchemonte, Barretacucho Chico y Barretacucho Grande,

respectivamente, recogiéndose las aguas de estas quebradas hasta llegar al ingreso de la

Planta de Tratamiento.

En el año 1987 fue añadido otro tramo a la línea principal para llevar agua de otra captación,

denominada Nueva Aspashaca. El Proyecto fue hecho por SENAPA y la obra fue realizado por

el Ministerio de Vivienda la cual consiste en una línea de 1.085 km que llega a la CRP-3. En

los años 1991-1992, se buscó otra fuente de agua con la finalidad de incrementar el caudal

estos esfuerzos fueron desarrollados por el PRONAP. Esta línea de conducción cuenta con

3.839.70 km y lleva el agua de la Quebrada Mátala y Shoropampa hasta la Captación San

Cristóbal. Para aumentar la capacidad, en el año 1993 el PRONAP construyó una línea

paralela con tubería de Asbesto Cemento de 8” de diámetro, que empieza en la Captación San

Cristóbal hasta la C.R.P N°11; posteriormente la Empresa de agua instala tuberías de PVC de

8” desde la CRP N°11 hasta llegar a la planta de Tratamiento (Ver Lamina IV – 2 ).

En conclusión podemos decir que la captación Aspashaca cuenta con 10 captaciones de

quebradas y cuenta con 20.55 Km de línea de conducción.

1.1.1.1 Estructura de captación

En general, las captaciones están ubicadas en pequeñas quebradas y consisten de dos

represas de concreto y siete tanques de almacenamiento de concreto armado donde se capta

el agua. El ingreso del agua a la estructura de captación se da de dos maneras mediante: Una

pantalla con varios orificios y en otros casos mediante una tubería de 6” - 8” que pasa a través

de las paredes del tanque. Para evitar el ingreso de materiales sólidos a la estructura de

captación se han colocado piedras de 10cm a 20cm de ancho, que sirven como filtro grueso.

La captación Aspashaca Antigua, se encuentra en mal estado ya que no se le ha dado

mantenimiento por mas de 10 años. Consta de un muro de concreto de 6.80 m de ancho y

1.65m de altura, que funciona como una represa para poder captar el agua de la quebrada. La



tubería de limpieza de este dique no cuenta con una válvula de compuerta y la taponean con

tierra pero no trabaja eficientemente, encontrándose la válvula de control de 4” de fierro fundido

a unos 7m de la captación debido al arrastre del agua. La tubería de conducción de esta

captación se encuentra obstruida motivo por el cual no esta funcionando, también en el tramo

inicial la tubería esta rajada.

Foto N° IV - 2 Estado físico de la captación Aspashaca Antigua

En cuanto a la Captación Aspashaca Nueva, esta se encuentra en regular estado de

conservación, debido a la falta de mantenimiento. Esta estructura consiste de un dique de

0.52m de ancho y 1.11m.de altura, cuenta con una compuerta para la limpieza de 0,48 x 0,52

m. ubicada en la base del dique al lado izquierdo, el cierre de esta compuerta no es hermética

debido a que ha sido corroído por el oxido.

Foto N° IV - 3 Estado físico de la Captación Aspashaca Nueva

Hueco

en

repres

a



Las estructuras de las ocho captaciones restantes en su mayoría están en buen estado de

conservación, en la mayoría de los casos no se capta todo el agua proveniente de la quebrada

debido a que la construcción hecha no lo permite (ver foto N°IV-3). Cada caja de captación

cuenta con un tubo de rebose y una válvula de limpieza. Los volúmenes disponibles de los

tanques son desde 2.85m3 hasta 10.97m

3.

Foto N° IV - 4 Se observa el barraje de la Captación Mátala.

1.1.1.2 Producción de agua Aspashaca

El caudal de agua que producen las quebradas varia de acuerdo a la estación. Los datos que

se muestran en el siguiente Cuadro Nº IV-2 representan el caudal que producen las quebradas

aforadas de un día especifico.

Cuadro Nº IV-3. Producción de las Quebradas

Quebrada Fecha de Aforo Caudal de Quebrada (lps)

Aspashaca Antigua 04/03 y 04/22 20.3 - 42.2

Albahuayco 09/03/04 9,85

Mátala 09/03/04 10.4

Shoropampa 09/03/04 6.1

San Cristóbal 09/03/04 7.3

Lanchemonte 09/03/04 2.5

Barretacucho Chico 09/03/04 3.16

Barretacucho Grande 09/03/04 1.84

Total 61,45 – 83,35



Cabe indicar que para determinar la producción total de las quebradas antes mencionadas no

se ha considerado la producción de la quebrada Aspashaca nueva debido a que esta es la

misma quebrada Aspashaca, solamente que aguas debajo de la captación Antigua se ha

construido una nueva de modo que estos caudales no pueden sumarse.

La captación Aspashaca Nueva está ubicada en el mismo cauce de la captación Aspashaca

Antigua, solamente que aguas abajo. El agua que no ingresa en la línea de conducción de la

captación Antigua rebosa y llega posteriormente a la captación nueva donde es captada

mediante una tubería de 150 mm de asbesto cemento. Los aforos fueron realizados en épocas

de sequía y de lluvia obteniéndose un rango de caudales de 20–42 Lt/seg y 16–34 Lt/seg, para

las captaciones antigua y nueva respectivamente. En cuanto al valor mostrado de la captación

nueva esta no representa el caudal real de esta quebrada por que depende mucho del agua

que se llegue a captar en la línea de conducción antigua por lo que no se puede sumar estos

valores para llegar a un caudal total de la quebrada Aspashaca.

De otro lado, el caudal aforado en la Quebrada Albahuayco en realidad no muestra el caudal

real de esta quebrada. El agua que venia siendo conducido de Ashpachaca Antigua y Nueva

por la tubería de F°G° de 4” se encuentra rota y la C.R.P. 5 tiene erosionada una pared por

donde se pierde el agua que al final termina mezclándose con la quebrada Albahuayco. Por lo

tanto, el caudal aforado en Albahuayco incluye agua conducida de Ashpachaca Antigua y

Nueva. Cuando se repare la línea de conducción de 4” de F°G°, el caudal de la quebrada

Albahuayco disminuirá.

Los aforos de las otras captaciones representan el agua que viene de las quebradas en épocas

de sequías. El agua proveniente de las quebradas en su totalidad están siendo captadas por

las estructuras de captación perdiéndose un porcentaje pequeño por las aletas de algunas

captaciones que no permiten el represamiento total del agua. El porcentaje de agua total que

se capta va depender mucho del caudal en la quebrada, y el mantenimiento de las estructuras

y la línea de conducción.

1.1.1.3 Calidad de Agua Aspashaca

Las muestras fueron colectadas en cada una de las quebradas que contribuyen a la Captación

Aspashaca a los que se le realizaron los análisis físico -químicos y biológicos en el Laboratorio

de la Empresa (EMUSAP SRL). Los resultados fueron los siguientes:



El PH esta en el rango de 6.5 – 7 lo cual indica que el PH es neutro. Además, presenta una

alcalinidad baja por lo que el sabor y olor son aceptables para el consumo.

De las nueve quebradas donde se hizo el muestreo presentaron en su mayoría una turbiedad

baja 5 UNT, el limite máximo permisible para el agua potable. Cuatro de ellas están entre 5 y

12 UNT. Entonces podemos decir que la turbiedad es baja en todos los casos.

Las captaciones Shoropampa II, San Cristóbal, Mátala y Barretacucho Chico presenta el mayor

rango de conductividad de 41.5 a 107.3 µS/cm lo cual indica la presencia de minerales

disueltos en el agua, siendo estos valores normales en aguas crudas.

Las cantidades de cloruros y sulfatos presentes en el agua no se encuentran en cantidades

considerables (15 –50 mg/lt) por lo que no son perjudiciales para la salud. La presencia de

nitratos es baja lo indica un nivel bajo de contaminación.

De los resultados obtenidos en cuanto a coliformes totales y termotolerantes es sustentable ya

que las cantidades de nitratos y sólidos totales confirman que existe una mínima contaminación

y esto se debe a la presencia esporádica de animales en las quebradas aforadas

contaminándolas temporalmente.

En conclusión el agua procedente de estas quebradas es buena debido a que todos los

parámetros físicos - químicos están por debajo de los limites máximos permisibles y de los

resultados de los análisis bacteriológicos la contaminación es mínima. Aunque es importante

anotar que a veces, en épocas de grandes precipitaciones en la zona donde se encuentran las

captaciones, ingresa a la planta niveles de turbiedad mayores a las halladas en los análisis.

A continuación se muestra un cuadro resumen de todos los parámetros analizados en las 10

captaciones que componen el Sistema Aspashaca.



Cuadro Nº IV-4. Resultados del Análisis Físico-químico y Bacteriológico del Agua de Aspashaca.

Parámetro Unidad Aspashaca

Antigua

Aspashaca

Nueva Mátala Shoropampa I Shoropampa II Albahuayco San Cristóbal Lanchemonte

Barretacucho

Chico

Barretacucho

Grande

Día de muestreo 22/04/04 22/04/04 09/03/04 09/03/04 09/03/04 09/03/04 09/03/04 09/03/04 09/03/04 09/03/04

Día de Análisis 23/04/04 23/04/04 10/03/04 10/03/04 10/03/04 10/03/04 09/03/04 09/03/04 09/03/04 09/03/04

Turbiedad UNT 0.82 0.8 0.93 3.7 1.7 4.46 7.54 11 12.7 7.32

PH 6.87 6.56 6.91 6.71 6.96 6.49 6.91 6.92 6.97 6.99

Milivoltios Mv 9.1 25.3 13.9 24.8 9.5 37.1 13.5 13.3 11.4 6.99

Conductividad mS/cm 10.4 8.5 43.4 21 107.3 26.9 79.7 31.1 41.5 24.5

Sales Totales % 0 0 0 0 0.1 0 0 0 0 0

Sólidos Totales mg/L 5 4 21 10 51 13 38 15 20 11

Alcalinidad mg/L CaCO3 7.45 7.45 27.9 18.6 70.68 13.02 43.36 22.32 26.04 16.74

Olor - inodoro inodoro inodoro inodoro inodoro inodoro inodoro inodoro inodoro inodoro

Sabor - aceptable aceptable

aceptabl

e aceptable aceptable aceptable aceptable aceptable aceptable aceptable

Color - 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Dureza Total mg/L CaCO3 4.32 4.32 20.4 10.2 61.2 22.44 38.76 6.12 18.36 14.28

Cloruros mg/L 15 15 15 15 20 20 15 25 15 15

Sulfatos mg/L 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50

Nitratos mg/L 2 2 5 5 5 5 5 5 5 5

Coliformes Totales N°/100ml 11 7 1 60 30 140 56 20 35 42

Termotolerantes N°/100ml 0 4 0 0 2 0 9 1 3 1

Nota: Los reportes de sulfatos, cloruros y Nitratos, son valores referenciales, la medición se realizo con comparadores de color.



1.1.2 Captación Tilacancha

Esta captación aprovecha el agua de la quebrada del mismo nombre, que nace en las alturas

del cerro Condorcaca, al sureste de la ciudad de Chachapoyas a 2950 msnm.

La Captación Tilacancha fue construida en el año de 1992 por la constructora BALAREZO y

financiada por el FONAVI, actualmente es la fuente principal de agua potable para la ciudad de

Chachapoyas. La captación del agua se realiza mediante una represa a lo ancho de la

quebrada con la finalidad de captar el agua mediante una bocatoma lateral al sentido del flujo.

En el año 1998 con el PRONAP se construyo un muro de contención al costado de los

desarenadores ubicados en la captación Tilacancha, como una medida de protección a esta

estructura debido a los constantes derrumbes en la zona.

1.1.2.1 Estructura de captación

La estructura principal de la captación es una represa, que mide 14.5m de ancho y 3.0m de

altura en el punto mas profundo. El agua es captada a través de una ventana lateral al sentido

del flujo de 0.4m x 0.4m, que luego llega a una caja repartidora donde el agua pasa por un

vertedero triangular de 90º para luego ser conducido por una tubería de 14” hasta los

desarenadores.

Foto N° IV - 5 Estructura de Captación Tilacancha.

Actualmente el vertedero triangular esta fijo, encontrándose el nivel de agua 1 – 2 cm arriba del

vertedero, no siendo útil para realizar mediciones de caudal al ingreso a la captación por lo que



no ayuda a aforar el caudal de ingreso. El agua en exceso que entra a la caja repartidora pasa

por un vertedero rectangular a otra caja que permite que el agua regrese a la quebrada aguas

abajo de la represa por un ventana de 0.4 m x 0.45 m.

Foto N° IV - 6 Vertedero Triangular.

Como tratamiento preliminar se tiene un desarenador con dos canales de 13.3m de longitud,

1.2m de ancho y 1.9m de altura máxima.

Foto N° IV - 7 Se muestra la estructura del desarenador.

Canal 2 Canal 1



Para evaluar esta unidad se realizó la prueba de trazador, utilizando como sustancia trazadora

al cloruro de sodio (sal común), en cada uno de los compartimientos del desarenador para

conocer los tiempos de retención de cada una de ellas.

A continuación se muestran los resultados de cada uno de los ensayos.

Cuadro Nº IV-5. Prueba de trazadores en el desarenador. Tiempo

(min)

Ensayo 1 Ensayo 2

Canal 1 Canal 2 Canal 1 Canal 2

0 110,50 100,30 110,20 108,40

2 101,40 100,50 105,50 105,80

3 149,95 106,35 124,80

4 198,50 112,20 509,00 143,80

5 225,75 124,75 397,00 170,55

6 253,00 137,30 285,00 197,30

7 218,00 141,90 321,00 168,60

8 271,00 142,90 266,00 150,90

9 231,00 138,20 251,00 147,20

10 193,60 131,60 202,00 135,90

11 162,10 124,10 179,90 127,30

12 154,50 120,70 151,80 120,60

13 141,60 115,20 148,50 116,70

14 134,80 113,80 124,30 113,00

15 124,30 109,60 123,50 111,40

16 115,60 108,70

17 112,80

18 107,40

20

TR 8 8 7 6

Picos de conductividad, correspondientes a los tiempos de retención ón

De la evaluación se determinó que los tiempos de retención promedios son 7.3 y 6.3 minutos

por Canal 1 y 2, respectivamente, como se muestra en el grafico que sigue.



Gráfico N° IV - 1 Periodo de retención en el desarenador

Prueba de Trazador

Tilacancha - Desarenador

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

Tiempo (min)

Co

nd

ucti

vid

ad

(u

S)

Canal 1, Ensayo 1

Canal 2, Ensayo 1

Canal 1, Ensayo 2

Canal 2, Ensayo 2

1.1.2.2 Producción de agua Tilacancha

Para conocer el caudal de agua que transporta la quebrada Tilacancha se realizaron dos aforos

en diferentes fechas, el primero se llevo a cabo el 23/02/04 en época de estiaje

determinándose 1.27 m3/seg. de caudal, el segundo aforo fue el 24/03/04 donde se obtuvo 3.5

m3/seg. Se nota un gran aumento debido a que en el segundo aforo se realizo cuando se

presentaron las lluvias. Además se realizó el aforo de cuanto se capta a la salida del

desarenador y se determino que, es 91.26 lt/seg.

Por lo tanto se puede concluir que el caudal de la quebrada es suficiente para la población

existente y proyectada de la ciudad de Chachapoyas.

1.1.2.3 Calidad de Agua Tilacancha

La calidad de agua de la quebrada Tilacancha ha sido evaluada con la información de los

últimos tres años con que cuenta el área de control de calidad, debido a que estos recogen las

muestras en promedio nueve veces al mes. En los siguientes cuadros se muestra las

frecuencias de turbiedades, pH, coliformes y sólidos totales.

Error en método

Error en método



Turbiedad

Cuadro Nº IV-6. Turbiedades de los años 2001- 2003

Rango UNT 2001 2002 2003 total acum. %

0 0 0 0 0%

0 - 1.99 1 25 21 10 56 56 17.4%

2.00 - 3.99 3 52 46 25 123 179 55.6%

4.00 - 5.99 5 14 37 28 79 258 80.1%

6.00 - 7.99 7 1 13 3 17 275 85.4%

8.00 - 9.99 9 1 5 2 8 283 87.9%

10.00 - 19.99 15 9 4 6 19 302 93.8%

20.00 - 29.99 25 1 1 303 94.1%

30.00 - 39.99 35 2 2 4 307 95.3%

40.00 - 49.99 45 2 2 4 311 96.6%

50.00 - 59.99 55 2 1 3 314 97.5%

60.00 - 69.99 65 0 314 97.5%

70.00 - 79.99 75 1 1 315 97.8%

80.00 - 89.99 85 2 2 317 98.4%

90.00 - 99.99 95 0 317 98.4%

100 - 199 150 2 2 4 321 99.7%

200 - 299 250 0 321 99.7%

300 - 399 350 0 321 99.7%

400 - 499 450 1 1 322 100.0%

106 135 81 322

De los 322 datos obtenidos de los años 2001 a 2003, sabemos que la mayor frecuencia de

turbiedad se da entre 0-10 UNT que representan el 88%, el 6% se encuentra entre 11-30 UNT,

un 3% se encuentra entre 31- 50 UNT y un 3% tiene turbiedades mayores a 50 UNT.

Gráfico N° IV - 2 Frecuencia de ocurrencia de turbiedad

Frecuencia de Turbiedad - Agua Cruda

2001 - 2003

0%

20%

40%

60%

80%

100%

0 20 40 60 80 100 120 140 160

Turbiedad (UTN)

Fre

cu

en

cia

Ac

um

ula

da



PH

De acuerdo con las normas recomendadas por SUNASS (pH 6.5 – 8.5) el pH del agua cruda en

un 95% se encuentra dentro de lo recomendado y aproximadamente un 4% tiene un pH ácido

el cual debe ser neutralizado y 1% presenta valores alcalinos, por lo que las dosificaciones de

cal hidratada al ingreso de la planta son mínimas.

Gráfico N° IV - 3 Frecuencia de ocurrencia de PH

FRECUENCIA DE PH - AGUA CRUDA 2001 - 2003

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

5.5-5.9 6.0-6.4 6.5-6.9 7.0-7.4 7.5-7.9 8.0-8.4 8.5-8.9 9.0-9.4

PH

FR

EC

UE

NC

IA

29%

57%

9%

4%

Sólidos Totales

De los datos obtenidos sabemos que la cantidad de sólidos totales a lo mas es de 60 mg/lt

encontrándose por debajo de lo que indica el limite máximo permisible para aguas de consumo

humano, 1000 mg/L, establecido por SUNASS.

Gráfico N° IV - 4 Frecuencia de ocurrencia de sólidos totales

FRECUENCIA DE SOLIDOS TOTALES AGUA CRUDA 2001 - 2003

0%

20%

40%

60%

80%

100%

0 10 20 30 40 50 60

Sólidos Totales (mg/L)

Fre

cu

en

cia

Ac

um

ula

da



Coliformes Totales y Termotolerantes

La técnica utilizada para analizar estos resultados es el de filtración por membrana, este dato

es analizado de 1 a 2 veces por mes, encontrándose en un 97% y 83% coliformes totales y

termotolerantes respectivamente debajo de 50 N°colonias/100 ml en las muestras analizadas.

Gráfico N° IV - 5 Frecuencia de ocurrencia de coliformes

FRECUENCIA DE COLIFORMES AGUA CRUDA 2001 - 2003

0%

20%

40%

60%

80%

100%

0 20 40 60 80 100 120 140 160

Coliformes NMP/100 ml

Fre

cu

en

cia

Ac

um

ula

da

Totales

Termotolerantes

Dureza Total

El parámetro dureza total es medido de 1 a 2 veces por mes encontrándose valores desde 8.34

a 54.55mg/lt hallándose por debajo del limite máximo permisible de 500 mg/lt, establecidas por

SUNASS.

En conclusión el agua que ingresa a la planta es de buena calidad ya que la mayoría de los

parámetros analizados se encuentran dentro del rango establecido por las normas,

presentando en algunas ocasiones problemas de color real.

1.2 Líneas de Conducción

1.2.1 Línea de conducción Aspashaca

La Línea de conducción del sistema Aspashaca esta conformada por tuberías de asbesto

cemento de 6” y 8” de diámetro, fierro galvanizado de 4” de diámetro y PVC de 6” de diámetro.



En toda la línea de conducción, tenemos 10 válvulas de purga, 6 válvulas de aire, 2 Válvulas de

compuerta y 14 cámaras rompe presión.

Las válvulas de aire encontradas son válvulas de compuerta de bronce con volante. Han sido

colocadas mediante una abrazadera a la que se le ha adaptado un tubo y se ha dejado a medio

abrir. Existen 06 unidades de las cuales una se encuentra malograda y una no tiene volante, el

resto se encuentra en buen estado. Además se encontraron 11 huecos en la tubería en

diferentes puntos, algunos hechos por los trabajadores y otros por las personas del lugar para

sacar agua para regar sus cultivos.

Existe una derivación de 1” hacia Taquia para abastecer a 10 casas las cuales reciben agua sin

tratamiento previo.

Las válvulas de purga encontradas son válvulas de compuerta de fierro fundido tipo masa de 4”

de diámetro. Existen 10 unidades en toda la línea, encontrándose dos de estas malogradas

por falta de mantenimiento y algunas válvulas de purga obstruidas con raíces. A una válvula le

falta volante, a las cajas le falta mantenimiento y reparación ya que se encuentran

excesivamente quiñadas y a seis le faltan tapas de concreto (0.70m x 0.70m).

En el recorrido realizado por toda la línea de conducción se han encontrado 14 cámaras rompe

presión las cuales no cuentan con tubería de rebose pero funcionan bien en su mayoría. En la

bajada de la CRP N°3 a la captación Albahuayco se encontró una cámara rompe presión

erosionada por la fuerza con que el agua llega a esta, presentándose un agujero grande por

donde se pierde el agua. En cuanto a la estructura de las cajas de válvulas y cámaras rompe

presión se encuentran en estado regular, teniendo en cuenta la antigüedad de estas.

En general, la línea de Aspashaca esta en regular estado, sin embargo, hay un tramo que se

encuentra descuidado, empezando en la Cámara Rompe Presión No. 3, donde se unen las

líneas de Aspashaca Antiguo y Nuevo. Este tramo tiene una longitud aproximada de 739.60m

y pendientes que oscilan desde 47.19% - 92.56% hasta que llega a la Captación Albahuayco.

La tubería que atraviesa esta zona es de 4” de fierro galvanizado y esta expuesto al aire libre

apoyado por 45 columnas de concreto y en algunos casos sobre rocas (0.2m á 3.0m de altura).

Debido a que por muchos años no se ha dado la limpieza y mantenimiento respectivo a la línea

actualmente se encuentra completamente cubierta de vegetación muy densa y haciéndose

difícil de acceder este camino (utilizar un machete). Por la abundancia de vegetación cinco

Cámaras Rompe Presión no pudieron ser evaluadas ya que fue difícil acceder. Encontrándose

columnas que soportan a la tubería en muy mal estado, algunos cayéndose, el concreto de las



columnas erosionado y tubos expuestos al aire sin soporte alguno, el tubo de F°G° se ha

desprendido en las uniones en varios tramos debido a la gran presión que soportaba este tubo.

Cuando se llego a la C.R.P.6 esta estaba completamente seca concluyéndose que el agua se

pierde en la C.R.P. 5.



Cuadro Nº IV-7. Listado de válvulas, cámaras rompe presión en orden como se realizo el recorrido

Estructura / Accesorio Diámetro Material de

Tubo

Tipo de

Seguridad Observaciones

Dimensiones Interiores (m)

Accesorio Tubo Ancho Longitud Altura Eje del Tubo al Piso (m)

m m m Ingreso Salida

Matala - San Cristabol

Captación Mátala 6" PVC Sin Candado Falta canastilla, falta parte de la barrera para retener agua y

mantenimiento a la válvula de purga-obstruido con piedras. 1,83 1,59 1,56 0.56-0.76 0,2

Captación Shoropampa 6" PVC Sin Candado

Existe una mini-captación que contribuye mediante una línea de

3" a la Captación Shoropampa, la canastilla esta en mal estado -

oxidada, caja de válvula de purga con agua (0.23cm).

1,48 1,275 1,51

0.18 y 1.25

(Tub.

Ingreso)

0,205

Mini captación Shoropampa 3" PVC Ninguna

Falta mantenimiento interno, algas y musgos en el interior, acceso

pequeño (0.29x0.33m) para el mantenimiento, no cuenta con

válvula de compuerta.

0,79 0,875 0,7 0.23 - 0.47

(Pantalla) 0,045

Válvula de Purga VP-1 4" 6" PVC Ninguna La válvula no funciona, falta el volante a la válvula de ingreso,

falta mantenimiento, estructura deteriorada. 1,2 1,22 1,5 0,055 0,055

Válvula de Aire VA-1 1" 6" PVC Ninguna Es una válvula de compuerta a medio abrir tiene volante, falta

tapa. 0,68 0,68 1,5 0,055 0,055

Válvula de Aire VA-2 1" 6" PVC Ninguna Es una válvula de compuerta a medio abrir sin volante, falta tapa.,

no tiene losa de fondo 0,7 0,65 1,5 0,08 0,08

Válvula de Purga VP-2 4" 6" PVC Ninguna Pared con fierros al aire libre, no tiene losa de fondo, falta tapa, la

válvula no funciona 0,63 0,68 0,97 0,055 0,055

Válvula de Aire VA-3 1" 6" PVC Ninguna Fierros de 3/8" al aire libre, no tiene losa de fondo y falta tapa 0,66 0,68 1,32 0,055 0,055

Válvula de Purga VP-3 4" 6" PVC Tapa de

concreto Se encuentra un panal de avispas, no se pudo evaluar - - - - -

Captación San Cristobal 6" / 8" A.C. Tapa de fierro

fundido

Ingresa de Shoropampa (6") y Albahuayco (6"), 2 tubería de salida

de 6" y 8" a la cual le falta la válvula de compuerta (8"). 1,56 1,56 1,96

0.37-1.58

(Pantalla) 0,3

Aspashaca - San Cristobal

1. Aspashaca Antiguo - CRP N3




Tubo

Tipo de




Captacion Aspashaca Antigua 8" A.C. Ninguna

Falta canastilla, la válvula de purga esta fuera de su lugar, el muro

de contención ya cumplió su tiempo de vida útil, muestra

rajaduras y desgaste por erosión.

0,515 6,8 1,65 - 0,5

Válvula de Compuerta VC-1 8" 8" A.C. Ninguna Se encuentra cerca de la captación, material de fierro fundido - no

tiene caja, se encuentra en buen estado - - - - -

Cámara Rompe Presión CRP

-1 8" AC

Tapa de

Concreto Tapa esta rota en la esquina, buen estado 1,03 1,03 1,09 0,63 0,19


-2 8" AC

Tapa de

Concreto Bueno estado 1,03 1,04 1,38 0,28 0,2


-3 8" / 4" AC / FG

Tapa de

Concreto

Existen dos tuberías de ingreso: una de Aspashaca Antiguo de

A.C.- 8" y otro de Aspashaca Nuevo A.C. 4". Una tubería de

salida de FG-4"

1,16 1,28 1,53 0,78 (AA)

0,93 (AN) 0,17

2. Aspashaca Nuevo - CRP N3

Captación Aspashaca Nuevo 6" AC La compuerta para la limpieza se encuentra rota y oxidada, la

estructura se encuentra desgastada en la pantalla.

Válvula de Aire VA-4 6" AC Tapa de

concreto Tapa de concreto rota en una esquina 0,92 ex 1,04 ex 0,71 0,12


-2N 6" / 4" AC Sin candado

Tapa rota, el interior esta cubierto de musgo . Ingreso de 6",

salida de 4" 0,95 1 1,52 0,2 0,05


-3 8" / 4" AC / FG Tapa de Fierro

Existen dos tuberías de ingreso: una de Aspashaca Antiguo de

A.C.- 8" y otro de Aspashaca Nuevo A.C. 4". Una tubería de

salida de FG-4"

1,16 1,28 1,53 0,78 (AA)

0,93 (AN) 0,17

3. CRP N3 - San Cristobal


-4 4" FG Ninguna La columna esta en estado regular, soporta al tubo de F.G 4" 1,02 1,03 1,48 1,22 0,44


-5 4" FG Ninguna

La CRP tiene una pared rota debido a la fuerza con la que el agua

llega. Sale agua.

1,63

exterior

1,73

exterior




Tubo

Tipo de





-6 4" FG No ingresa agua - la caja esta seca 0,99 0,99 1,12 0,85 0,25


-7 4" FG Inaccesible por vegetación y quebrada - no ingresa agua


-8 4" FG No ingresa agua 1,03 1,04 1,5 1,18 0,59

Captación Albahuayco 4" / 6" FG / AC Tapa metálica

Tiene dos ingresos uno proveniente de la misma quebrada (6") y

otro de las fuentes de aspashaca (L.C. 4"), la caja de captación se

encuentra llena de lodo (0.50cm) y valvulas sin mantenimiento.

Una salida de 6" AC.

1,98 2,00 2,77

1.73m

Qbrda.

0.25m

(FG 4")

0,89

Captación San Cristobal 6" / 8" AC / PVC Tapa metálica

Existen tres ingresos de agua: uno de Shoropampa (6"-PVC), otro

de Albahuayco (6"-A.C) y uno de la misma quebrada. Tiene dos

tuberías de salida Línea de 8" - A.C es antigua y la de 6" - A.C es

nueva.

1,25 1,55 1,96

0.37m

Albahuay

0.90

Shoropam

0.74 - 1.58

Qbda

0.30m

(2 salidas)

San Cristobal - Planta

Captación San Cristobal - 6" / 8" A.C. Ver arriba

Válvula de Purga VP-4 4" 6" / 8" A.C. Válvula en la línea de 6". Caja en mal estado sin tapa. 0,42 0,39 0,4 0,075

Válvula de Purga VP-5 4" 6" / 8" A.C. Válvula en la línea de 8". Caja en mal estado sin tapa. 0,42 0,39 0,4 0,075

Hueco 1/2" 6" / 8" A.C. Falta válvula de aire - hueco con una madera, se encuentra dentro

de la caja de válvulas en la línea de 6" 0,625 1,22 0,66 0,33 0,33

Válvula de Aire VA-5 1/2" 6" / 8" A.C. Esta en lel tubo de 8", al costado de la tubería de 6" que tiene un

hueco 0,625 1,22 0,66 0,3 0,3

Conexión Domiciliaría 1" 6" / 8" PVC Conexión de 1"-PVC de la línea de 6" - para 10 casas en el

pueblo Taquia.


-9 - 6" / 8" A.C.

Tapa de

concreto En esta caja llegan los tubos de 6" y 8" 1,05 1,1 1,3

0.075 -

0.10




Tubo

Tipo de




Válvula de Aire VA-6 1" 6" / 8" A.C. Tapa de

concreto En las dos líneas. Falta mantenimiento 0,625 1,22 0,66

Válvula de Purga VP-6 4" 6" / 8" A.C. Tapa de

concreto En la línea de 6". Falta mantenimiento

Válvula de Purga VP-7 4" 6" / 8" A.C. Ninguna En la línea de 8". Falta mantenimiento y falta tapa

Válvula de Purga VP-8 4" 6" / 8" A.C. Ninguna En la línea de 8". Falta mantenimiento y falta tapa

Válvula de Purga VP-9 4" 6" / 8" A.C. Ninguna En la línea se 6". Falta mantenimiento y falta tapa

Captación Lanchemonte - 6" / 8" A.C. Tapa metálica No tiene escalera, falta canastilla y falta tubo para la ventilación 1,54 1,82 1,98 0.68 - 0.69 0.38-0.49

Captación Barretacucho Grande - 6" / 8" A.C. Tapa metálica No tiene ventilación apropiada 1,36 1,82 1,93 0.54 - 0.72 0.54-0.75

Captación Barretacucho Chico - 6" / 8" A.C. Tapa metálica

Solo ingresa el tubo de 8". El tubo de 6" pasa en frente. Tiene

una válvula de purga de 8" tiene un hueco. En la unión del tubo de

rebose existe fuga. Falta tapa y escalera independiente en la caja

de captación.

1,47 1,55 2,53 0.16 - 0.33 0.16 - 0.33

Válvula de Purga VP-

10 4" 6" / 8" A.C.

Válvula en línea de 8". Tubo de 6" pasa en frente de la captación

de Barretacucho Chico

Válvula de Compuerta VC-2 6" 6" / 8" A.C. En línea de 6". Caja muy pequeña no permite manipular la

válvula.


-10 - 6" / 8" A.C. Solo ingresa el tubo de 8". Tubo de 6" pasa en frente. 1,23 1,23 3,2 0,7 0,2


-11 - 6" / 8" A.C. Ingresan las dos líneas.


-12 - 6" / 8" A.C.

Una caja por los dos tubos - ingresa un tubo de 6" y uno de 8",

salen 2 tubos de 6" - con tapa de metal rota, candado


-13 - 6" A.C. 2 líneas de 6". Un caja por los dos tubos. Falta tapa de concreto


-14 - 6" A.C. 2 líneas de 6". Una caja por los dos tubos - tapa rota de concreto



Foto N° IV - 8 Columna erosionada Tramo CRP N°3 – Albahuayco

Foto N° IV - 9 Se muestra la C.R.P N°5



Foto N° IV - 10 Tubería de F°G° de 4” que viene de la C.R:P. N°3 hacia ALbahuayco



Foto N° IV - 11 Columna inclinada soportando a la tubería de F°G° - 4

Foto N° IV - 12 Tubería de F°G° Rota cerca de la captación Albahuayco.



Foto N° IV - 13 Tubo de F°G° roto

1.2.2 Línea de conducción Tilacancha

La Línea de conducción del sistema Tilacancha esta conformada por tuberías de PVC de la

marca TUBOPLAST clase 10 con NTP 3557.5 de 14”, 12” y 8” de diámetro, fue instalado en el

año 1992

De las inspecciones realizadas se han encontrado 24 válvulas de purga, 31 válvulas de aire, y

13 cámaras rompe presión.

Las válvulas de aire encontradas son válvulas automáticas, marca FUMOSA instaladas por la

compañía CIMA – PERU y BALAREZO que han sido colocadas mediante una abrazadera. Se

ha encontrado que la válvula de aire Nº 21 (VA-21) se encuentra malograda (no cierra la

válvula) debido al manipuleo constante de las personas que tienen sus terrenos cerca de esta

válvula ubicada en la localidad de Cachuc, las 30 válvulas restantes se encuentran en buen

estado y protegidas por una cámara de concreto con tapa de plancha metálica, solo a una de

ellas (VA-10) le falta la tapa.



Foto N° IV - 14 Válvula de Aire instada por CIMA - PERU

Las 24 válvulas de purga de 4” de diámetro son de fierro fundido con volante, marca INDEFUR,

también fueron instaladas por ambas empresas las cuales se encuentran en buen estado de

funcionamiento y también están protegidas por una cámara de concreto que se encuentran en

buen estado.

Foto N° IV - 15 Válvula de purga instalada por CIMA - PERU

La Línea de conducción cuenta con 13 cámaras rompe presión todas instaladas por la

compañía BALAREZO, del total de las cámaras solo se pudo inspeccionar completamente

cuatro de ellas, de los cuales 3 de ellas funcionan muy bien existiendo una (CRP 13) que no

funciona bien debido a que la tubería de salida esta por encima de la tubería de ingreso

generando turbulencia en la cámara lo que ocasiona que ingrese aire a la tubería, las nueve



cámaras restantes que no se pudo inspeccionar en su interior es por que se encuentran

selladas con concreto el acceso a ellas, aparentemente las estructuras están en buen estado

solo la cámara (CRP N°8) tiene un comportamiento extraño ya que se ha observado que el

agua rebalsa por las aberturas de la tapa encontrándose el rebose sin obstrucción.

En el siguiente cuadro se muestra un resumen de los accesorios encontrados en la línea de

conducción:

Cuadro Nº IV-8. Accesorios en la línea de conducción DESCRIPCIÓN CIMA –

PERU BALAREZO EMUSAP Comentario

Válvulas de aire 16 14 1 1 Válvula malograda

Válvula de purga 13 11

Válvula de compuerta 0 0 1

Derivación a la localidad de levanto

Cámaras rompe presión 0 13 0 2 CRP, deben ser revisadas

También se han encontrado en el recorrido de la tubería puntos donde se acumulaba aire y

como no se ha instalado una válvula de aire se ha procedido a perforar la tubería (spich) y en

algunos casos se han colocado abrazaderas con su respectiva corporatión, estos puntos lo

usan para expulsar el aire, de este tipo de perforaciones se han encontrado cinco. También se

ha encontrado una rotura de la tubería a la altura de la cámara rompe presión Nº4 (CRP-4)

En el recorrido se hallo una derivación de 1” hacia el pueblo de Campo Redondo donde se

abastece a 9 viviendas, también existe una conexión domiciliaria que se ha sido hecha

directamente de la Línea de conducción en la localidad de Cachuc..

Foto N° IV - 16 Se muestra la derivación hacia la Localidad de Campo Redondo



Foto N° IV - 17 Derivación a la Localidad de Levanto

Diagnostico de los Servicios de Agua Potable de la Ciudad de Chachapoyas CAPITULO IV


Cuadro Nº IV-9. Listado de válvulas, cámaras rompe presión en orden como se realizo el recorrido

Ord

en

Estructuras / Accesorios Diámetro Válvula (pulg)

Línea Conducción

Observaciones Funcionamiento Tipo de

Seguridad

Conservación de la

Estructura


Localidad Diámetro

(pulg) Material

Ancho / Diámetro

Longitud Altura Altura del Eje del Tubo al

Piso

0 Captación

1 Válvula de Aire VA-32 2 14 PVC C-10

Bueno Candado Bueno 1,52 1,53 1,475 0,5 Condorcaca

3 Válvula de Aire VA-31 14 PVC C-10

Bueno Candado Bueno Tilacancha

4 Válvula de Purga VP-24 4 14 PVC C-10

Tiene un desfogue para el agua que se acumula en el interior de la caja de válvula, hecho por los operarios

Bueno Candado Bueno 1,51 1,53 1,6 0,47 Tilacancha


Valv. Automática, Filtración del agua de lluvia por la tapa



Crecimiento de musgo en la estructura Bueno Sin Candado Regular 1,23 - 1,7 0,29 Tilacancha


Valv. Automática, falta mantenimiento a la abrazadera, presencia de oxido



Ingreso de agua de la quebrada a la caja de válvula por el hueco que se ha hecho como desfogue.

Bueno Candado Regular 1,5 1,53 1,4 0,33 Condorcaca

9 Tubería - - 14 PVC C-10

Rajadura de la tubería que se encuentra protegida con concreto

- - - - - - - Condorcaca


Se encuentra debajo de una loza de concreto de 0,30*0,30m dentro de una tubería de 12", el ancho del camino es de 2,20m.

Bueno Ninguna - - - - - Condorcaca


Tiene un hueco que sirve como desfogue. Bueno Candado Bueno 1,5 1,5 1,52 0,43 Guinche


Se encuentra húmedo por las lluvias Bueno Sin Candado Regular 1,16 - 1,67 0,28 Guinche

13 Válvula de Purga VP-20 4 14 PVC

C-10

Tiene un hueco de 5cm aprox. Que sirve

como desfogue y filtra agua del terreno. Bueno Candado Bueno 1,5 1,52 1,48 0,31 Guinche

14 Cámara Rompe

Presión CRP-13 - 14

PVC C-10

Ingresa con Tub. De 14" y sale con Tub. De 14".

Bueno Candado Bueno 1,17 - 1,62 - Guinche


Bueno Candado Bueno 1,5 1,52 1,77 0,28 Qbda. Tello

16 Válvula de Aire VA-25 2 1/2 14 PVC C-10

Bueno Sin Candado Bueno 1,19 - 1,69 0,68 Qbda. Tello


Filtración de agua por lluvia -1cm de agua desde el piso

Bueno Sin Candado Bueno 1,19 - 1,71 0,2 Qbda. Tello





20 Válvula de Aire VA-23 2 1/2 14 PVC C-10

Bueno Sin Candado Bueno 1,2 - 1,84 0,73 Qbda.

Aspashaca


Filtracion de agua por lluvia - 35cm de agua desde el piso

Bueno Sin Candado Bueno 1,27 - 1,8 0,35 Qbda.

Aspashaca

22 Spich 5 - - 14 PVC C-10

Abrazadera de 1/2" PVC - - - - - - - Qbda.

Aspashaca



Ord

en


Línea Conducción


Seguridad

Conservación de la

Estructura


Localidad Diámetro

(pulg) Material

Ancho /

Diámetro Longitud Altura

Altura del Eje del Tubo al

Piso

23 Válvula de Aire VA-22 2" 14 PVC C-10

Sin tapa y escalera Bueno Sin Candado Bueno 1,16 - 1,89 0,8 El Laurel

24 Spich 4 - - 14 PVC C-10

Abrazadera de 1/2" PVC - - - - - - - El Laurel


Bueno Candado Bueno 1,52 1,52 1,62 0,67 El Laurel

26 Spich 3 - - 14 PVC C-10

Abrazadera de 1/2" PVC El Laurel


Bueno Candado Bueno 1,5 1,5 1,63 0,64 El Laurel


Bueno Candado Bueno 1,5 1,5 1,7* 0,2 El Laurel


Falta mantenimiento, tiene un hueco para desfogar el agua infiltrada

Bueno Sin Candado Regular 1,13 - 1,85 0,67 Lanche - Pampa


Bueno Candado Bueno 1,5 1,53 1,6 0,3 Lanche - Pampa


Bueno Candado Bueno 1,5 1,5 1,65 0,5 Lanche - Pampa

32 Cámara Rompe


PVC C-10

Tubería de Rebose es aprox. 200m, para evitar el deslizamiento del terreno

Bueno Candado Bueno 1,18 - 1,45 - Depoblado

33 Válvula de Purga VP-13 4" 12 PVC C-10

Bueno Candado Bueno 1,8 1,8 1,8 0,38 Depoblado




Se encuentra húmedo debido a que la gente saca agua de la válvula

Bueno Sin Candado Regular 1,2 - **** 0,69 Depoblado


Se encuentra anclado de concreto debido a que las personas manipula la válvula. La tapa

tiene un agujero de 10cm diámetro para manipular la válvula con una llave tee. (Ver

foto)

Bueno Anclado Regular 1,2* - Depoblado


Al costado de la válvula, existe un agujero de 3cm diámetro







Ha crecido musgo y no se puede abrir (Ver foto)

No se sabe, con exactitud

Sin Candado Regular - - Depoblado


Se encuentra anclado de concreto. Anclado Regular 1,2* - Depoblado

42 Válvula de Aire VA-12 315 PVC C-10

Candado Depoblado

43 Spich 2 - - 12 PVC C-10

Abrazadera de 1/2" PVC Depoblado


Malograda - no cierra, debido al manipuleo frecuente de parte de las personas que

cultivan en esta zona. Malo Sin Candado Regular 1,2* - 1,4* 0,69 Cachuc


Se encuentra anclado de concreto. Bueno Sin Candado Regular 1,2* - 1,4* - Cachuc


Sin Candado Regular 1,2* - 1,4* 0,7 Cachuc


Se encuentra anclado de concreto. Bueno Sin Candado Regular 1,2* - 1,4* - Cachuc


Bueno Candado Bueno 1,5* 1,5* 1,5* 0,46 Lancunga



Ord

en


Línea Conducción


Seguridad

Conservación de la

Estructura


Localidad Diámetro

(pulg) Material

Ancho /



Piso

49 Conexión - 12 PVC

C-10

Conexión domiciliaría de 1/2" a una vivienda,

ubicada en la carretera a Cachuc Lancunga

50 Válvula de Aire VA-8 - 12 PVC C-10

Se encuentra anclado de concreto. Anclado Regular 1,2* - 1,4* - Lancunga

51 Valvuela de Compuerta

VC-1 110 110 PVC C-10

Tee de 310 x 110 mm con dirección a Levanto (Ver foto)

Tapa de Fierro

1,2* Cuadrado


Al costado de la carretera Candado 1,5* 1,5* 1,65* 0,55 Cuadrado


Ingresa agua por la tapa. Candado Cuadrado


Candado Cuadrado

55 Derivación - 315 PVC

C-10

Derivacion de 1" con llave de paso, hacia el

poblado Campo Redondo

Campo

Redondo

56 Cámara Rompe


PVC C-10


Bueno Candado Bueno 1,2 - 1,62 - 3 Casitas


Tiene una abertura en el techo por donde se puede manipular la válvula.

Bueno Anclado Bueno 1,50 ext. - 1,68 - Quinahuayco

58 Cámara Rompe


PVC C-10


Bueno Anclado Quinahuayco

61 Spich 1 - - 8 PVC C-10

Con abrazadera de 1/2" Quinahuayco


La válvula esta desarmada, solo se encuentra colocado la parte inferior.

Bueno Candado Bueno 1,52 1,54 1,52 0,31 Quinahuayco


La caja se encuentra húmeda. Bueno Candado Bueno 1,52 1,54 1,5 0,37 Quinahuayco


El anclaje colocado a la tapa esta roto, debido a que la gente manipula la válvula.

Bueno Anclaje Bueno 1,21 - 1,62 0,23 Quinahuayco


Bueno Anclaje Bueno 1,43 ext - 1,65 Quinahuayco

66 Cámara Rompe

Presión CRP-9 - 8

PVC C-10

Por los sonidos escuchados parece que funciona bien.


Anclaje Bueno 1,52 ext. - - Quinahuayco

67 Cámara Rompe

Presión CRP-8 - 8

PVC C-10

Tiene un cimiento de 0,36cm que se puede observar. Por los sonidos escuchados parece

que funciona bien.


Anclaje Bueno 1,52 ext. Quinahuayco

68 Cámara Rompe

Presión CRP-7 - 8

PVC C-10



Anclaje Bueno 1,60 ext. Quinahuayco

69 Cámara Rompe

Presión CRP-6 - 8

PVC C-10

El agua sale por encima de la tapa y la estructura se encuentra bañada con agua permanentemente, y no sale agua por el

rebose

Malo Anclaje Regular 1,60 ext. Santa Isabel

70 Cámara Rompe

Presión CRP-5 - 8

PVC C-10



Anclado Bueno 1,60 ext. Santa Isabel


Bueno Anclado Bueno 1,50 ext. 1,8 Santa Isabel


Dentro de la caja existe 4 cm de agua, provenientes del agua de lluvia

Bueno Sin Candado Bueno 1,19 1,89 0,52 Santa Isabel

73 Cámara Rompe

Presión CRP-4 - 8

PVC C-10

No se sabe, con

exactitud Anclado Bueno 1,51 ext. Santa Isabel

74 Cámara Rompe

Presión CRP-3 - 8

PVC C-10

No se sabe, con


75 Cámara Rompe

Presión CRP-2 - 8

PVC C-10

No se sabe, con


76 Válvula de Aire VA-3 - 8 PVC C-10

Tiene un sumidero rectangular en el centro de la caja

Bueno Candado Bueno 1,15 1,65 0,22 Santa Isabel



Ord

en


Línea Conducción


Seguridad

Conservación de la

Estructura


Localidad Diámetro

(pulg) Material

Ancho /



Piso


El tubo de 4" que se encuentra en el interior de la caja, presenta una rajadura

Bueno Sin Candado Regular 1,16 1,5 0,23 Santa Isabel


Tiene un sumidero rectangular en un costado de la caja de 0,24 x 0,24m

Bueno Sin Candado Bueno 1,18 - 1,64 0,29 Santa Isabel

79 Cámara Rompe

Presión CRP-1 - 8

PVC C-10

La tubería de ingreso se encuentra por debajo de la tubería de salida.

Malo Candado Bueno 1,16 - 1,43 - Santa Isabel

80 Válvula de Aire VA-1 3/4" 8 PVC C-10

Es una válvula de compuerta adaptada funciona constantemente

Bueno Tapa de concreto

Bueno 0,8 0,8 0,5 PTA -

EMUSAP



1.3 Planta de Tratamiento de Agua

La Planta de tratamiento es del tipo convencional con tecnología apropiada, ubicada en el

Barrio El Prado en el lado sur-este de la ciudad de Chachapoyas, en la cota de ingreso

2433,278 m.s.n.m. Esta conformada por un canal de llegada con medidor parshall, floculador

hidráulico del tipo pantallas horizontales, decantador convencional, decantador laminar de flujo

ascendente, filtros rápidos auto lavables de doble capa (arena y antracita) y un sistema de

inyección de cloro gas.

Foto N° IV - 18 Vista panorámica de la Planta de Tratamiento vacía

La construcción de la planta de tratamiento fue dada de la siguiente manera:

En el año de 1974 y 1976 el Ministerio de Viviendas construyo los Floculadores y el

sedimentador respectivamente y empezaron a funcionar en el año 1977.

En el año 1992 el Fondo Nacional de Vivienda como obras de emergencia hace modificaciones

del sedimentador para instalar el decantador de placas paralelas y se construyen los filtros.

En el año de 1996 y 1998 el Ministerio de la Presidencia y el PRONAP, respectivamente hacen

algunas mejoras a la planta de tratamiento de agua.

Las unidades de la Planta de tratamiento fueron construidas para una vida útil de 20 años, los

cuales ya transcurrieron encontrándose actualmente las estructuras en buen estado.



1.3.1 Canal de Ingreso

El agua proveniente de las fuentes llega a la planta de tratamiento a través de una tubería de

200 mm. – PVC la cual se conecta a la cámara de ingreso cuya estructura es de concreto

armado con forma cilíndrica teniendo un diámetro externo de 1.56 m, a pesar del contacto

constante con el agua esta estructura no presenta signos de erosión la cual es resultado de

una construcción con mezcla de concreto de gran resistencia además no se observa el acero

grado 60 expuesto en las paredes de la cámara, con lo que se concluye que se encuentra en

perfectas condiciones estructurales.

Seguidamente el agua cruda es conducida por un canal de 0.4m de ancho interior, 0.40 m de

altura interior y 10.68 m de longitud conocido como canal de ingreso, hasta llegar a la mezcla

rápida. Al ingreso del canal al lado izquierdo existe una caja de rebose de 1.48 m de largo y

0.38 m de altura que tiene una compuerta metálica de 1.50 m x 0.29 m. Aguas abajo se

encuentra el canal parshall estructura del tipo hidráulico donde se da la mezcla rápida.

1

Foto N° IV - 19 Se observa el canal de ingreso a la planta de tratamiento

Se ha observado que existe deterioro en la parte interior del canal de ingreso en el mortero que

se utilizo para el empastado además la pintura se esta descascarando como consecuencia de

la mezcla rápida que se produce en este tramo.

Mezcla rápida

Cámara de

ingreso



2

Foto N° IV - 20 Pared deteriorada del canal de ingreso

3

4

5

Foto N° IV - 21 Paredes deterioradas del canal Parshall

La Canaleta Parshall también tiene la finalidad de medir el caudal de ingreso a la planta. Para

evaluar el buen funcionamiento del medidor de nivel de agua se comparó los valores de la tabla

dada por el PRONAAP Versus los caudales obtenidos con la formula de la Canaleta Parshall.

Como se muestra a continuación.

Q = Ho 1/m

K

Donde:

Q = caudal de ingreso (lps)

Ho = altura de agua al ingreso de la canaleta (m)

K , m = constantes que dependen del ancho de la garganta de la canaleta. (1.842 y 0.636,

Respectivamente, para una garganta de 0.15m)



Cuadro Nº IV-10. Calibración del medidor de caudal

Medidor de Nivel de agua

(cm)

Altura de Agua en el Parshall

(cm)

Caudal (lps) DIAGNOSTICO

Caudal (lps) PRONAP

10.00 14.5 18.4 19.47

12.5 19.4 29.0 26.52

13.5 20.8 32.4 30.73

14.50 21.3 33.6 32.85

17.5 24.9 43.0 40.81

18.5 25.6 44.9 42.91

19.00 26.2 46.6 43.96

19.50 26.9 48.6 45.01

21.00 27.0 48.8 48.29

22.00 28.5 53.2 50.53

23.80 30.8 60.1 55.01

25.00 30.4 58.9 57.27

Con los dos datos obtenidos realizamos una grafica para visualizar las dos curvas y obtener

una línea de tendencia y poder verificar si los caudales dados por el PRONAP son correctos.

Gráfico Nº IV - 6. Línea de tendencia del caudal de ingreso a la planta

Caudal de Ingreso a la Planta

0

10

20

30

40

50

60

70

80

10 15 20 25 30

Valor del medidor de nivel de agua (cm)

Cau

dal (

L/s

)

Medidor

Diagnostico

De la grafica se observa que los caudales son correctos teniendo pequeñas diferencias de 1- 5

litros lo cual es justificable ya que puede existir errores en los ensayos realizados.

A continuación se muestra un cuadro en el que se aprecia los caudales obtenidos con la

formula del Parshall y los caudales que fueron dados por el Pronap, comprobándose que son

correctos.



Cuadro Nº IV-11. Verificación de caudales

Medidor de nivel de agua

Caudal PRONAP (lps)

Caudal de Diagnóstico (lps)

10 19.47 21.60

11 22.68 24.27

12 23.91 26.94

13 29.12 29.61

14 32.34 32.27

15 33.36 34.94

16 37.66 37.61

17 39.76 40.28

18 41.86 42.95

19 43.96 45.61

20 46.06 48.28

21 48.29 50.95

22 50.53 53.62

23 52.76 56.29

24 55.01 58.95

25 57.27 61.62

26 62.41 64.29

27 67.57 66.96

28 72.74 69.63

De los datos obtenidos de los años 2001 – 2003 el caudal de ingreso promedio a la planta de

tratamiento es de 43.50 lps.

Foto N° IV - 22 Medidor de Nivel de agua.



Durante los días que se hizo la evaluación, el caudal de agua que ingresó a la planta no fue

constante, fluctuando durante el día debido al manipuleo de la válvula de ingreso a la planta y/o

por que existe aire en la línea de conducción en los últimos tramos. La válvula de ingreso es

manipulada dependiendo del volumen almacenado de agua en el reservorio R2, el excedente

de agua es conducido por una tubería hacia las chacras cercanas.

El caudal máximo que puede cambiar la canaleta de ingreso es 60,00 Lt/seg.

1.3.2 Dosificación de reactivos químicos en la Planta de Tratamiento

Las principales sustancias que se dosifican son el sulfato de aluminio y la cal hidratada. La cal

hidratada es usada únicamente cuando el pH se encuentra por debajo del valor neutro y el

sulfato de aluminio (coagulante) que es usado cuando existe una turbidez mayor a 10 UNT en

el agua cruda.

En cuanto a la calidad de los productos se han revisado las especificaciones técnicas de los

proveedores de las sustancias utilizadas en la planta.

Cal hidratada: Ca(OH)2 El producto es adquirido en cilindros pequeños o sacos

multipliego de papel kuplac de 30Kg con granulometría +m200 6–7%.

Con un grado de pureza de 65 – 68.5%.

La preparación de la cal hidratada se realiza en una tolva donde la agitación se da en forma

manual acumulándose en el fondo la cal debido al fenómeno de la precipitación además

constantemente sale agua por los tubos dosificadores debido a que la cal se incrusta en la

tubería pudiendo obstruirla.

Sulfato de aluminio: Al2 (SO4)3.14H2O del tipo B-500 (granulado y de color beige) con un

grado de pureza del 16.02% de óxido de aluminio y 4,30 % de

insolubles. El producto es adquirido en bolsas de 50 kg.



La dosificación de la solución de sulfato de aluminio se realiza a través de una tubería de PVC

de 1”, la cual es controlada manualmente mediante un sistema de regulación. Consta de dos

tanques de concreto de 1.22 x 1.58 m de área y 1.28 m de altura donde se preparan las

concentraciones adecuadas para las diferentes turbiedades que ingresan a la planta de

tratamiento. La Operación es hecha manualmente.

A la salida de los tanques dosificadores estos se conectan con dos tanques de acero mas

pequeños de 0.80 x 0.80 x 0.80 m los cuales tienen un sistema de regulación para realizar la

dosificación del coagulante.

Los dos dosificadores de sulfato aluminio tienen la capacidad de entregar aproximadamente de

0 a 300 ml/seg, funcionando alternadamente. El dosificador cuenta con un sistema de

regulación al cual se evaluó realizando los aforos respectivos encontrándose que no arrojan el

mismo caudal para iguales número de vueltas.

Para evaluar los dosificadores se procedió a realizar el aforo de los dos tanques dosificadores

de sulfato aluminio. Sabiendo que cada regulador tiene 13 vueltas la evaluación se dio cuando

estos tanques estuvieron limpios completamente, los resultados se muestran a continuación.

Cuadro Nº IV-12. Calibración de los Dosificadores

No. de

Vueltas

Dosificador Norte Dosificador Sur

Tiempo (seg) Volumen

(ml)

Caudal

(ml/s)

Tiempo

(seg)

Volumen

(ml)

Caudal

(ml/s)

1 - - - - - -

1.5 - - - - - -

2 180 705 3.9 - - -

2.5 121 585 4.9 - - -

3 121 815 6.7 301 1275 4.2

3.5 120 3495 29.0 210 1070 5.1

4 21 1575 76.7 121 2730 22.6

4.5 11 1300 116.1 20 1260 63.0

5 11 2000 177.0 20 1500 93.0

5.5 12 2630 219.7 15 2260 150.7

6 16 4105 262.1 16 2935 187.4

6.5 11 3505 307.5 10 2495 243.4

7 Empieza a rebosar 5 1575 300.0

7.5 Empieza a rebosar



En la grafica se puede apreciar que los dos tanques dosificadores arrojan caudales diferentes

para un mismo número de vueltas en el regulador de los tanques de acero.

Gráfico Nº IV - 7. Capacidad de control de las válvulas de regulación

CAPACIDAD DE DE LOS DOSIFICADORES

0

50

100

150

200

250

300

350

2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5

No. Vueltas

Ca

ud

al

(ml/

s)

Dosificador del Norte Dosificador del Sur

Almacenamiento de Químicos

6 En la planta existe un cobertizo de 3.4m x 2.1m donde se almacenan los insumos

químicos. Tiene la capacidad de almacenar para 1 año sulfato de aluminio (40 bolsas),

polímero catiónico por 3 años ( 1 cilindro de 500lbs) y sulfato de cobre (1 bolsa) para realizar la

limpieza de la planta. El calcio hidratado (6 cilindros), se encuentra almacenado en la sala de

dosificación de sulfato de aluminio.

7

También se realizó la evaluación del almacén de insumos químicos considerando que se debe

tener un stock mínimo de 180 días debido a la demora de tiempo para su traslado y siendo el

consumo promedio diario máximo (Cd) de 10 kg/d debido a los bajos rangos (1 –150 UNT) en

la mayoría de casos y a que esporádicamente el agua llega con turbiedades considerables

(500 Y 800 UNT).

El volumen de almacenamiento necesario (VT) teniendo en cuenta que la densidad del producto

es de 1 032 kg/m3 es:

VT = Cd x T / ; VT = 10 x 180 / 1 032 = 1.74 m3

8



Teniendo en cuenta que la transferencia de las bolsas se efectúa en forma manual y que por lo

tanto la altura máxima de almacenamiento (H) debe ser de 2,0m , incluyendo la tarima, el área

neta de almacenamiento (A) debe ser de:

A = VT / H ; A = 1.74 / 2,0 = 0,87 m2

9 El área total del almacén existente es de 7,14 m2 por lo tanto podemos concluir

que es suficiente ya que el área requerida es de 0.87 m2.

Foto N° IV - 23 Sala de Dosificación de Sulfato de Aluminio

10

11

1.3.3 Mezcla Rápida

12 La mezcla rápida se da en una estructura hidráulica denominada Parshall teniendo

como dimensiones las siguientes: longitud de la canaleta 1.60 m y ancho de garganta es

0.15m.

Para determinar el tiempo de retención real en la mezcla rápida se llevo a cabo la prueba con

trazador para lo cual se midieron los desniveles de agua entre el ingreso y la salida, además se

midió la conductividad a cada una de las muestras para luego determinar el tiempo de

retención real y con estos datos determinar la gradiente de velocidad. Se realizaron cinco

ensayos de la prueba con trazador con los siguientes resultados.

De estos ensayos, el tiempo de retención real promedio es 2.6 segundos muy cercano al

óptimo que es de 1 segundo.

Tanque de

Sulfato de

Aluminio

Calcio

Hidratado



Foto N° IV - 24 Se muestra al Canal Parshall

Cuadro Nº IV-13. Determinación del Tiempo de Retención Fecha: 01/16/2004 Ensayo 1 Ensayo 2 Ensayo 3 Ensayo 4 Ensayo 5

Hora 17:15 16:00 15:15 16:30 15:45

Masa de Sal (gr) 20 20 20 30 30

Contómetro (cm) 9.0 16.5 20.5 21.5 23.5

Muestra

(No.)

Tiempo

(s)

Conductividad

(mS)

1 0 78.5 67.7 70.5 65.3 158

2 1 83.1 67.8 69.3 71.3 438

3 2 185.5 257 122.7 72 251

4 3 990 381 255 338 166.8

5 4 314 148.5 230 288 105.9

6 5 144 98.9 159.8 183 87

7 6 118.9 88 110.2 131 75.8

8 7 92.9 77.3 98.6 106.5 70.7

9 8 86.2 74.4 78.7 87.1 73

10 9 78.3 71.9 74.1 83.9 71.8

11 10 71.7 74.5 76.2 78.1 71.4

12 11 72.5 76.7

13 12 79.5

Nota: Se indica con amarillo los Tiempos de retención escogidos en los diferentes ensayos

Toma de

muestras

Dosificador de

Sulfato



Gráfico Nº IV - 8. eriodo de retención en la unidad de Mezcla Rápida

Tiempo de Retención - Mezcla Rápida

0

200

400

600

800

1000

1200

0 2 4 6 8 10

Tiempo (seg)

Co

nd

uc

tiv

ida

d (

mS

)

Ensayo 1

Ensayo 2

Ensayo 3

Ensayo 4

Ensayo 5

Para determinar la gradiente de velocidad se midió la altura de agua al ingreso y a la salida de

la Canaleta Parshall para diferentes caudales (usando las cotas de la topografía) con lo que se

llego a determinar el desnivel de agua en la mezcla rápida. Con estos datos y la siguiente

ecuación, se pudo determinar la gradiente de velocidad.

H = h1 + h - h2

G = g x H ½

m x Tr

Donde:

H = Desnivel de la nivel de agua (m)

h = Desnivel del fondo de la canaleta - 0.224 m de topografía (m)

h1 = Altura de agua – ingreso (cm)

h2 = Altura de agua – final (cm)

G = Gradiente de velocidad (s-1

)

Tr = Tiempo de retención real - 2.6 de la prueba de trazador (s)

g = Peso Especifico - 9.804 por agua de 10 oC (kN/m

3)

m = Viscosidad absoluta - 0.001307 por agua de 10 oC (kg/ms)



Cuadro Nº IV-14. Gradientes de velocidad para diferentes caudales. Medidor de

Nivel de agua

Caudal

lps

h1

(cm)

h2

(cm)

H

(m)

G

(s-1)

10.0 19.47 17.5 15.0 0.249 847.6

15.5 36.61 22.6 18.0 0.270 882.6

17.0 39.76 24.5 18.5 0.284 905.2

17.5 40.81 26.0 20.0 0.284 905.2

20.0 46.06 28.0 26.5 0.239 830.4

21.0 48.29 30.0 25.5 0.269 881.0

22.0 50.53 30.0 21.5 0.309 944.2

22.5 51.65 27.0 25.5 0.239 830.4

24.0 55.01 31.0 28.0 0.254 856.0

24.5 56.11 33.0 28.5 0.269 881.0

Promedio 27.0 22.7 0.267 876.3

Entonces la gradiente de velocidad es aproximadamente 876 s-1

, la cual se encuentra en el

rango recomendable de 700 á 1300 s-1

.

1.3.4 Floculador

Consiste en una unidad de concreto armado con flujo horizontal y bafles de asbestos cemento;

sus dimensiones son de 19.31 m de largo; 5.26 m en promedio de ancho y 1.20m de

profundidad. Está compuesto por tres compartimentos, las dimensiones de cada uno de ellos

se presenta en el siguiente cuadro.

Cuadro Nº IV-15. Dimensiones del Floculador

Compartimiento Longitud

(m)

Profundidad

(m)

Ancho

(m)

Ancho de

canal (m) Pendiente

I 5.84 1.2 5.15 0.21 6%

II 6.14 1.2 5.24 0.26 3%

III 7.32 1.2 5.38 0.38 2%

Se ha observado que en el interior de la unidad se encuentra despintada en las zonas

profundas, lo que ha originado la erosión del empastado de cemento – arena. Además se ha

observado que tres placas de asbesto cemento están rotas y que los angulos “L” que soportan

a las placas están empezándose a oxidarse. Además esta unidad cuenta con una válvula de



compuerta que se ubica dentro de un buzón el cual no tiene el marco de acero para que se

coloque su respectiva tapa, siendo un peligro latente para el operador. (Ver foto).

13

14

15

16

17

18

19

Foto N° IV - 25 Se muestra a la unidad de floculación y la cámara de válvula

En relación a este proceso se determinaron los caudales de trabajo, gradiente de velocidad y

tiempo de retención teóricos y reales. La eficiencia del proceso con respecto a la formación del

floculo no se evaluó debido a que en los días que se realizaron los ensayos no se presento

turbidez por lo tanto no se utilizo sulfato de aluminio.

Para iniciar con la evaluación de esta unidad se determinó realizar de 2 a 3 ensayos con la

prueba de trazador por cada compartimiento del floculador. De estos datos se realizó la

evaluación de esta unidad mediante los siguientes métodos: Método Convencional, Índice de

Morril y Método de Wolf y Resnick y determinación de las gradientes de velocidad.

A continuación se muestran todos los datos y los análisis hidráulicos realizados para la

evaluación al floculador.

Para evaluar la eficiencia hidráulica del floculador se realizo la prueba de trazador con cloruro

de sodio al 40%, requiriéndose 2Kg de la sustancia, en cada uno de los tres compartimientos,

efectuándose de 2 á 4 ensayos por compartimiento además se realizaron 2 ensayos a toda la

unidad completa. En todos los ensayos se midió el nivel de agua en la unidad o compartimiento

para correlacionarlo con el tiempo de retención obtenido.

1.3.4.1 Compartimiento No. 1

A. Datos para la Prueba de Trazador

Datos Constantes

L = Longitud del compartimiento: 5.84 m

Despintado Bafle

roto

Falta marco de

acero



A = Ancho de compartimiento : 5.15 m

Altura de pared - ingreso : 1.237 m

Altura de pared - salida : 1.194 m

Ensayo 1

Fecha: 01/20/2004

H = Altura de agua - promedio : 0.81 m

Medidor de agua - promedio : 18.1

Q = Caudal promedio : 42.0 lps

to = Tiempo retención teórico : 9.6 min

Cuadro Nº IV-16. Resultados de la prueba de trazadores del ensayo Nº 1

Muestra T

(min) t/to C C-C0 S(C-C0) F(t) 1-F(t)

Borde Libre Medidor

De

Nivel

Ingreso

(cm)

Salida

(cm)

1 0 0 78.1 0 0 0.0 100.0 31.0 31.0 21.5

2 1 0.10 78.1 0 0 0.0 100.0

3 2 0.21 77.7 -0.4 -0.4 0.0 100.0 24.5

4 3 0.31 75.3 -2.8 -3.2 -0.4 100.4

5 4 0.42 74.5 -3.6 -6.8 -0.8 100.8 21.0

6 5 0.52 83 4.9 -1.9 -0.2 100.2 31.0 30.7 24.0

7 6 0.62 462 383.9 382 44.1 55.9

8 7 0.73 445 366.9 748.9 86.5 13.5

9 8 0.83 151.7 73.6 822.5 95.0 5.0

10 9 0.94 105.5 27.4 849.9 98.1 1.9 18.0

11 10 1.04 87.5 9.4 859.3 99.2 0.8 47.5 32.5

12 11 1.14 81.8 3.7 863 99.6 0.4

13 12 1.25 79.5 1.4 864.4 99.8 0.2 54.5 43.0 8.5

14 13 1.35 78.5 0.4 864.8 99.8 0.2

15 14 1.46 79.1 1 865.8 100.0 0.1 56.5 47.5 9.0

16 15 1.56 77.5 -0.6 865.2 99.9 0.1

17 16 1.67 79 0.9 866.1 100.0 0.0

Nota: Lo indicado con amarillo es el tiempo de retención



Ensayo 2

Fecha: 01/20/2004

H = Altura de agua - promedio : 0.87 m

Medidor de agua- promedio : 22.0



Cuadro Nº IV-17. Resultados de la prueba de trazadores del ensayo Nº 2


Ensayo 3

Fecha: 01/20/2004

H = Altura de agua – promedio : 0.79 m

Medidor de nivel de agua : 15.0



Muestra T

(min) t/t0 C C-C0 S(C-C0) F(t) 1-F(t)

Borde Libre (cm)

Medidor de

nivel de agua Ingreso Salida

1 0 0.0 72 0 0 0.0 100.0 37.0 45.0 23.0

2 1 0.1 73 1 1 0.1 99.9

3 2 0.2 71 -1 0 0.0 100.0 31.0 41.0 23.0

4 3 0.3 69.2 -2.8 -2.8 -0.3 100.3

5 4 0.5 72.3 0.3 -2.5 -0.2 100.2 32.0 38.0 22.0

6 5 0.6 141.6 69.6 67.1 6.3 93.7

7 6 0.7 848 776 843.1 79.0 21.0 32.0 37.0 21.2

8 7 0.8 211 139 982.1 92.0 8.0

9 8 0.9 105.7 33.7 1015.8 95.2 4.8 35.0 34.5 23.5

10 9 1.0 88.3 16.3 1032.1 96.7 3.3

11 10 1.2 83.1 11.1 1043.2 97.8 2.2 31.0 34.0 20.0

12 11 1.3 81.2 9.2 1052.4 98.6 1.4 23.5

13 12 1.4 78.3 6.3 1058.7 99.2 0.8 30.0 33.5 22.5

14 13 1.5 73 1 1059.7 99.3 0.7

15 14 1.6 74.5 2.5 1062.2 99.5 0.5 31.5 32.0 21.5

16 15 1.7 77 5 1067.2 100.0 0.0

17 16 1.9 71.9 -0.1 1067.1 100.0 0.0 33.5 32.0 20.0



Cuadro Nº IV-18. Resultado de la prueba de trazadores ensayo Nº 3


El caudal promedio esta determinado por las lecturas hechas en el medidor de nivel de agua

durante el ensayo y el tiempo de retención teórico se calculó con la siguiente ecuación:

to = A x L x H

Q

to = Tiempo de retención teórico, calculado por cada ensayo (min)

A = Ancho de compartimiento (m)

L = Longitud de compartimiento (m)

H = Altura de agua promedio en el compartimiento (m)

Q = Caudal promedio de contómetro, determinado por cada ensayo (lps)

B. Análisis de Método Convencional

Graficando concentración del trazador (C-C0) versus tiempo (t), se obtiene la curva de

variación de concentración del trazador.

Muestra Tmin) t/t0 C C-C0 S(C-C0) F(t) 1-F(t) Borde Libre (cm) Medidor de

nivel de agua Ingreso Salida

1 0.0 0.0 72.7 0 0 0.0 100.0 29 30.8 21.8

2 1.0 0.1 78.5 5.8 5.8 0.3 99.7

3 2.0 0.2 74.2 1.5 7.3 0.3 99.7 30 29 23.5

4 3.0 0.3 74.3 1.6 8.9 0.4 99.6

5 4.0 0.4 72.2 -0.5 8.4 0.4 99.6 32 29.5 20.2

6 4.5 0.4 72.7 0 8.4 0.4 99.6

7 5.0 0.5 78.8 6.1 14.5 0.6 99.4

8 5.5 0.5 162.5 89.8 104.3 4.5 95.5

9 6.0 0.5 478 405.3 509.6 22.1 77.9 46 41 12.5

10 6.5 0.6 760 687.3 1196.9 51.8 48.2

11 7.0 0.6 542 469.3 1666.2 72.1 27.9

12 7.5 0.7 272 199.3 1865.5 80.7 19.3

13 8.0 0.7 176.8 104.1 1969.6 85.2 14.8 52 44 6.2

14 8.5 0.8 150.1 77.4 2047 88.6 11.4

15 9.0 0.8 134.6 61.9 2108.9 91.3 8.7

16 9.5 0.9 118.4 45.7 2154.6 93.3 6.7

17 10.0 0.9 111.6 38.9 2193.5 94.9 5.1 52.5 46.5 12.5

18 10.5 1.0 108.1 35.4 2228.9 96.5 3.5

19 11.0 1.0 105 32.3 2261.2 97.9 2.1

20 12.0 1.1 84.4 11.7 2272.9 98.4 1.6 52 51 5

21 13.0 1.2 87.1 14.4 2287.3 99.0 1.0

22 14.0 1.3 86.9 14.2 2301.5 99.6 0.4 47.5 52.5 16

23 15.0 1.4 81.6 8.9 2310.4 100.0 0.0 49 51.5 17



El grafico a continuación corresponde al primer ensayo realizado en el primer compartimiento

del floculador y se muestran todos los parámetros necesarios del análisis convencional.

Gráfico Nº IV - 9. Curva de variación de concentración del trazador

Concentracion del Trazador en el Efluente

Floculador - Compartimiento 1, Ensayo 1

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Tiempo (min)

C-C

o (m

V/s

)

Cp

C50

C10

tmti

tc

tbtp

Los parámetros más significantes en el análisis convencional son los siguientes.

Cp = Conductividad pico de las muestras

C10 = 10% de Cp

C50 = 50% de Cp

to = Tiempo medio de retención, corresponde con F(t) = 50%

ti = Tiempo inicial desde que se aplica el trazado hasta que aparece en el efluente

tp = Tiempo pico – corresponde a la máxima conductividad

tb = Duración del tiempo cuando la conductividad es mayor de C10

tc = Duración del tiempo cuando la conductividad es mayor de C50

tm = Tiempo mediano, correspondiente al paso del 50% de la cantidad total del

trazador(ejem. Cuando F = 50%)

Todos estos parámetros fueron analizados en cada uno de los compartimientos y para todos

los ensayos realizados.



Gráfico Nº IV - 10. Obtención del PR. en el compartimiento Nº1


Floculador - Compartimiento 1

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Tiempo (min)

C-C

o (m

V/s

)

Ensayo 1 Ensayo 2 Ensayo 3

Cuadro Nº IV-19. Parámetros de método convencional Parámetro Ensayo 1 Ensayo 2 Ensayo 3

Cp 415 776 687.3

C10 41.5 77.6 68.73

C50 207.5 388 343.65

to 9.6 8.6 11.1

ti 5 4 5

tp 6.28 6 6.5

tb 3.32 2.35 3.16

tc 2.09 1.23 1.31

tm 6.14 5.60 6.47

tf 12 12 12

El análisis de estos datos consiste en la comparación de varias fracciones con criterios

predeterminados para determinar las condiciones hidráulicas de la unidad. El cuadro que sigue

muestra los valores obtenidos en los ensayos del primer compartimiento del floculador y los

criterios de evaluación.

Cuadro Nº IV-20. Comparación de los resultados vs criterios de evaluación Parámetro Ensayo 1 Ensayo 2 Ensayo 3 Criterio

ti / to 0.52 0.47 0.45 Si < 0,3 , existe cortocircuito

tp / to 0.65 0.70 0.59 Si se aproxima 0, predomina flujo de mezclado

Si se aproxima 1 y ti / to > 0,5 predomina flujo de pistón

tc / to 0.22 0.14 0.12 Si se aproxima 0,7, flujo de mezclado predomina

tb / to 0.35 0.27 0.29 Se aproxima 2,3, existe flujo ideal

tm / to 0.64 0.65 0.59 Si < 1, existe cortocircuito

Si > 1, existe espacios muertos o errores experimentales



Del análisis por el Método Convencional, salió el tiempo de retención real promedio de 6.2

minutos, que es solamente 63% del tiempo de retención teórico promedio por los tres ensayos,

que salió 9.8 minutos. También se puede concluir que en el primer tramo del floculador existen

cortocircuitos y que el flujo de pistón predomina moderadamente sobre el flujo mezclado.

C. Análisis del Índice de Morril

El Indice de Morril es un indicador del tipo de flujo en la unidad; y muestra si predomina el flujo

de pistón o de flujo mezclado. Para evaluar, se grafica el tiempo versus el porcentaje de

trazador que pasa, F(t), en un grafico logarítmico – lineal, y compara el tiempo para pasar 10%

del trazador con el tiempo para pasar 90% del trazador. Si el grafico es casi horizontal y este

valor aproxima 1, el flujo de pistón predomina. En el cuadrado que sigue se puede ver que los

gráficos de los tres ensayos del primer compartimiento del floculador son casi horizontales y del

análisis abajo, los valores salen aproximadamente 1, con un promedio de 1.44. Por eso, se

puede decir que el flujo de pistón predomina.

Gráfico Nº IV - 11. Indicador del tipo de flujo

Indice de Morril - Compartimiento 1

1

10

100

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

% de Trazador que Pasa F(t)

Tie

mp

o (

m)


Cuadro Nº IV-21. Resultados de la gráfica

Parámetro Ensayo 1 Ensayo 2 Ensayo 3 Promedio

T90 7.35 6.85 8.95 7.72

T10 5.3 5.1 5.7 5.37

T90 / T10: 1.39 1.34 1.57 1.44



D. Análisis de Método Wolf y Resnick

El Análisis de Wolf y Resnick fue realizado para determinar el porcentaje de espacios muertos,

de flujo mezclado y de flujo de pistón en la unidad, usando los parámetros que se muestran en

el grafico a continuación y las ecuaciones que siguen.

Gráfico Nº IV - 12. Parámetros método de Wolf y Resnick

Analysis de Metodo Wolf y Resnick

Floculador - Compartimiento 1, Ensayo 1

1

10

100

1000

0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2

Tiempo, t/to

% d

e T

razad

or

qu

e n

o

Pa

sa

,1-F

(t) Q = t1/to

t2/to

Flujo de pistón (%) p = Q taga

0,435 + Q taga

Espacios muertos (%) m = 1 - Q/p

Flujo mezclado (%) M = 1 - p

Donde: tag a = ( t2/to - t1/to ) -1

Este grafico es de los datos del floculador del compartimiento 1, ensayo 1. En los Cuadros a

continuación, se muestran los gráficos correspondientes a los tres ensayos del primer

compartimiento y los parámetros que se sacaron del gráfico de la misma manera que se indica

arriba.



Gráfico Nº IV - 13. Curvas de los tres ensayos realizados.

Método Wolf y Resnick

Floculador - Compartimiento 1

1

10

100

1000

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0

Tiempo, t/to

% d

e T

razad

or

qu

e n

o

Pasa,1

-F(t

)


Cuadro Nº IV-22. Parámetros obtenidos de la gráfica Parámetro Ensayo 1 Ensayo 2 Ensayo 3

Q 0,59 0,58 0,56

t1/to 0,59 0,58 0,56

t2/to 0,75 0,75 0,72

tag a 6,25 5,88 6,25

p 89% 89% 89%

m 34% 35% 37%

M 11% 11% 11%

Del análisis de Wolf y Resnick se puede cuantificar mejor las observaciones generales que los

análisis anteriores y concluir que el 89% del flujo es de tipo pistón, el 11% que se queda es del

tipo mezclado. También, se determina que existe 35% del volumen que es de espacios

muertos en el primero tramo del floculador.

E. Determinación de Gradiente de Velocidad

La gradiente de velocidad en el floculador fue determinado de la misma manera que en la

mezcla rápida, usando la formula que sigue y el tiempo de retención determinado en las

pruebas con trazador .

G = g x H ½

m x Tr



En el caso del primer compartimiento del floculador, el desnivel de agua entre el ingreso y la

salida fue calculado como se muestra al continuación.

H = (h1 - a1) - (h2 - a2)

Donde:

H = Desnivel de la nivel de agua (m)

a1 = Cota del muro al ingreso del floculador - 2433.507 m de topografía (m)

a2 = Cota del muro a la salida del floculador - 2433.154 m de topografía (m)

h1 = Altura promedio de agua al ingreso (m)

h2 = Altura promedio de agua al final (m)

En el cuadro IV-22 se muestra los parámetros de todos los ensayos del primer compartimiento

del floculador para la determinación de los gradientes, siendo el gradiente promedio obtenido

de 82.4. Los rangos recomendables son (5 – 50 s-1

)1 y (20 – 70 s

-1)2, significativamente menor

que lo que se encontró.

Cuadro Nº IV-23. Determinación de la Gradiente de velocidad Parámetro Ensayo 1 Ensayo 2 Ensayo 3 Promedio

A1 0.44 0.33 0.43 0.40

A2 0.37 0.36 0.42 0.38

H 0.28 0.39 0.34 0.34

T 6.0 6.0 6.5 6.17

G 77 90 81 82.4

La misma prueba con trazador fue realizado para los Compartimientos No. 2 y 3 del floculador y

sus análisis siguen los mismos cálculos y pasos que se mostraron anteriormente para el

Compartimiento No. 1. Para mas detalles del compartimiento N°2 y 3 ver anexos ( IV – 2

Floculadores).

A continuación se presenta un cuadro resumen de todos los análisis realizados seguido de las

conclusiones a las que se llega de esta evaluación

1 Standards and Guidelines for Municipal Waterworks, Wastewater and Storm Drainage Systems, Alberta

Environmental Protection, 1997. p 6-17 2 CEPIS, Manual V: Criterios de Diseño, p. 50



Cuadro Nº IV-24. Resumen de los resultado de la evaluación al Floculador

Análisis Compartimiento

Criterio I II III

Tiempo de Retención Real (mín.) 6.2 7.0 11.0 10 – 30 total3

Tiempo de Retención Teórico (mín.) 9.8 8.8 14.0 -

Gradiente de Velocidad (s-1) 82.4 72.4 33.3 20 – 75

3

Wolf y Resnick

Flujo de Pistón 89% 95% 93% -

Espacios Muertos 35% 20% 20% -

Flujo Mezclado 11% 5% 7% -

Índice de Morril 1.44 1.17 1.2 Si se aproxima 1, flujo de pistón predomina.

Si > 1, predomina flujo mezclado

Método

Convencional

ti / to 0.5 0.55 0.9 Si < 0,3 , existe cortocircuito

tp / to 0.6 0.78 0.9 Si se aproxima 0, predomina flujo mezclado

Si se aproxima 1 y (ti / to > 0,5), flujo pistón predomina

tc / to 0.2 0.14 0.2 Si se aproxima 0,7, predomina flujo mezclado

tm / to 0.6 0.75 1.1

Si < 1, existe cortocircuito

Si > 1, existe espacios muertos o errores

experimentales

De los análisis realizados con los diferentes métodos se puede definir el comportamiento

hidráulico de la unidad, concluyéndose lo siguiente.

El tiempo de retención real esta dentro del rango recomendable.

En todos los compartimientos, el tiempo de retención real del floculador es menor que el tiempo

de retención teórico, indicando la posibilidad de espacios muertos o cortocircuitos.

Las gradientes de velocidad son muy altos en los primeros dos compartimientos y no cumple

con los rangos recomendados, cumpliendo únicamente el tercer compartimiento.

El flujo predominante en todos los compartimentos es del tipo pistón, pero en el primer

compartimiento existe un menor porcentaje de flujo pistón en comparación de los otros

compartimientos.

De acuerdo con el análisis hecho por el método de Wolf-Resnick existen espacios muertos en

los tres compartimientos de 35%, 20% y 20%, respectivamente.

El análisis por el método convencional indica que existen cortocircuitos en los primeros dos

compartimientos.

El compartimiento con el flujo de menos eficiencia es el primero. Su tiempo de retención real

es solamente 63% del tiempo teórico. Aunque los gradientes muestren una distribución

decreciente de gradientes en toda la unidad, este compartimiento tiene un valor muy alto

3 Programa Regional HPE/OPS/CEPIS de Mejoramiento de la Calidad del Agua Para Consumo Humano, Ciclo;

Tratamiento, Serie: Filtración Rápido, Manual III Teoría, Tomo 1: Coagulación, CEPIS, 1992, p 117.



presentando corrientes de agua fuertes perjudiciales para la formación y conservación del

floculo. Además tiene el mas alto porcentaje de espacios muertos (35%) y el mas bajo índice

de cortocircuitos (0.6) por el análisis convencional.

Estas conclusiones son compatibles con las observaciones hechas en el floculador. En los

primeros dos compartimientos, se puede ver que el agua fluye muy rápido y que hay

turbulencia en las vueltas, debido a la separación angosta de las placas, generando gradientes

de velocidad altas y tiempos de retención reales bajos. También, la pendiente en el primer

compartimiento es mucho mas pronunciada que en los dos compartimientos siguientes, 6%,

3% y 2%, respectivamente. Además, al ingreso del primer compartimiento hay una caída de

0.64m que produce turbulencia lo que origina una velocidad alta del agua, la existencia de

turbulencia puede romper los flocs o interrumpir su formación. Esta turbulencia es significativa

para caudales menores de 35 lps.

Las tres placas rotas en el primer compartimiento causan cortocircuitos y espacios muertos, lo

que produce la acumulación de lodo en esta parte de los canales (ver foto). En toda la unidad

se observa que en las esquinas de los canales existen espacios muertos que hacen que el

tiempo de retención real disminuya.

Foto N° IV - 26 Se observa la acumulación de lodos en el fondo del floculador



Debido al nivel muy bajo de turbiedad que ingresa en la planta y al uso mínimo de coagulante,

no se pudo evaluar la eficiencia del floculador (formación de flocs) o si los tiempos y gradientes

de velocidad altas afectan negativamente al proceso de floculación. Cuando se simularon

estos gradientes en el laboratorio, usando el equipo de prueba de jarras, los flocs que se

formaron fueron muy pequeños y sedimentaron muy lentamente. El ingeniero de la planta

comento que cuando ingresa agua con turbiedad alta los flocs que se forman en el floculador

también son muy pequeños y que se forman en el último compartimiento del floculador.

Para determinar el caudal óptimo del floculador se realizaron varios pruebas de trazadores con

caudales muy bajos (29.8 lps) con el objeto a encontrar un caudal de ingreso con el cual las

gradientes de velocidad para los tres compartimientos estén en el rango de 20 a 70 s-1. Para

este caudal, las gradientes de velocidad fueron 73 s-1 y 22 s-1 para el primer y tercero

compartimiento, respectivamente, lo que indica que el caudal óptimo del floculador es

aproximadamente 30 lps, menor que el caudal actual.

La capacidad máxima del floculador está limitado por el tirante de agua en el primer

compartimiento. Para determinar la capacidad se realizo una prueba de trazador para cada

compartimiento con caudales de 62, 61 y 67 lps, respectivamente, los que produjeron

gradientes de velocidad de 96, 80 y 54 s-1. De estos pruebas se puede decir que para

mantener un borde libre de 10 cm, el caudal máximo es aproximadamente 60 Lps.

1.3.5 Sedimentador y Decantador Laminar

La unidad de sedimentación es rectangular dividida por un compartimiento convencional de

flujo horizontal y otro compartimiento con placas anguladas y flujo ascendente. La unidad esta

compuesto por una zona de entrada, zona de sedimentación y la zona de salida.

Esta unidad también cuenta con una válvula de compuerta ubicada dentro de una cámara de

válvula, cuya tapa de F°F° se encuentra en malas condiciones al igual que la losa. En general

la estructura del sedimentador se encuentra en buenas condiciones

Zona de Entrada:

Consta de un vertedero rectangular de concreto a casi todo lo largo de la unidad de 3.71x

0.33m seguido de una cortina difusora de madera de 4.89m x 3.02.m con orificios de 0.05m de

diámetro, las cuales hacen que el fluido pase en forma laminar. La distribución de orificios en



la cortina difusora sigue los diseños recomendados4, con un gran cantidad de orificios

distribuido uniformemente en la cortina y el primer y ultimo quinto de la altura sin huecos para

evitar cortocircuitos. Sin embargo, los huecos no están aboquillados en un ángulo de 15º en el

sentido del flujo como se recomienda.

Foto N° IV - 27 Se observa el vertedero rectangular de ingreso al Decantador y la pantalla difusora.

Zona de Sedimentación:

La zona de sedimentación esta compuesta por dos estructuras. La primera es un sedimentador

convencional de 4.89 m de ancho, 10.82 m de longitud y 3.55 m de altura y en el centro cuenta

con un canal central de 0.6 x 0.3 x 15.23m de longitud para realizar el lavado. La tasa de

sedimentación es de 78.4 m3/m

2/día para un caudal promedio de 48 lps.

Foto N° IV - 28 Decantador Convencional y Placas Paralelas

4 CEPIS, Manual V : Criterios de Diseño, Tomo II : Criterios de Diseños para Floculadores y Decantadores, p 47

Decantador

convencional

Canal de

limpieza

Decantador de placas



Seguido de un decantador de placas paralelas de 4.89m de ancho y 6.06m de largo que esta

compuesto por placas paralelas de asbesto cemento cuyo ángulo de inclinación es de 60

grados. Las placas son de 6mm de espesor, 1.22 de ancho y 1.21m de largo, las cuales se

encuentran apoyadas sobre una viga de madera donde el flujo de agua ingresa en su totalidad

por debajo de las placas; la tasa de sedimentación es de 14.4 m3/m2/día para un caudal

promedio de trabajo de 48 lps.

Desde el punto de vista del diseño para un sedimentador convencional se sabe que la relación

longitud/ancho recomendable es de 2 – 5, en nuestro caso es 2.2. La relación longitud/altura

es 3.0, encontrándose muy por debajo del rango recomendable de 6 - 205.

Estas medidas son recomendadas por que permiten que la partícula sedimente en caída libre y

adquiera mayor velocidad cada vez que va descendiendo.

Eso podría indicar que el nivel de remoción de partículas es bajo. Sin embargo, la

sedimentación que se realiza en el decantador de placas paralelas compensa esta deficiencia,

parcialmente o totalmente. No se pudo evaluar la eficiencia de sedimentación de los dos

compartimientos debido a la falta de turbiedad y uso de coagulante durante los días de

evaluación.

Como en el caso del floculador, se realizo la prueba con trazador para determinar las

condiciones hidráulicas del sedimentador. Se utilizo cloruro de sodio como trazador (6 Kg), para

ambos compartimientos del sedimentador (convencional y placas paralelas) como una sola por

que no existe un ingreso o una salida muy bien definida entre los dos compartimientos. Las

muestras fueron tomadas en los tres canales que están sobre el decantador laminar.

Además de los análisis del Método Convencional, Indice de Morril, Wolf–Resnick y

determinación de la gradiente de velocidad que se realizaron en el floculador, también se

determinó la tasa de sedimentación en el sedimentador. Todos los datos y los análisis siguen a

continuación para el ensayo N°1. Ver anexos IV-III para mas detalles del ensayo N°2.

A. Datos de la Prueba con Trazador

Ensayo 1

Fecha: 01/26/2004

Medidor de nivel de agua : 17.2



5 CEPIS, Manual V : Criterios de Diseños, Tomo II : Criterios de Diseño para Floculadores y Decantadores, p 28.



Cuadro Nº IV-25. Resultados de la prueba con trazador del sedimentador, ensayo Nº 1

Muestra T

(min) t/t0

Conductividad, C, (mS) C - Co S(C-Co) F(t) 1-F(t) Medidor de Nivel

C1 C2 C3 C1 C2 C3 C1 C2 C3 C1 C2 C3 C1 C2 C3 Tiempo Altura

(cm)

1 0 0 83,9 84,3 84,7 0 0 0 0 0 0 0,0 0,0 0,0 100,0 100,0 100,0 0,0 23,0

2 10 0,10 83,5 83 82,3 -0,4 -1,3 -2,4 -0,4 -1,3 -2,4 0,0 -0,1 -0,1 100,0 100,1 100,1 2,0 18,5

3 20 0,19 80,7 82,4 84,2 -3,2 -1,9 -0,5 -3,6 -3,2 -2,9 -0,3 -0,2 -0,2 100,3 100,2 100,2 4,0

4 30 0,29 91,8 126 137 7,9 41,7 52,3 4,3 38,5 49,4 0,4 2,4 2,8 99,6 97,6 97,2 6,0

5 35 0,34 100,4 144,3 158,8 16,5 60 74,1 20,8 98,5 123,5 1,9 6,1 6,9 98,1 93,9 93,1 8,0 18,0

6 40 0,39 114,1 142,9 149 30,2 58,6 64,3 51 157,1 187,8 4,6 9,7 10,5 95,4 90,3 89,5 10,0 15,0

7 45 0,44 122,7 144,6 144,4 38,8 60,3 59,7 89,8 217,4 247,5 8,0 13,5 13,8 92,0 86,5 86,2 12,0 17,0

8 50 0,49 128,7 146,4 145,6 44,8 62,1 60,9 134,6 279,5 308,4 12,0 17,3 17,2 88,0 82,7 82,8 14,0 19,0

9 55 0,54 130,5 149 143,1 46,6 64,7 58,4 181,2 344,2 366,8 16,2 21,3 20,4 83,8 78,7 79,6 16,0 22,5

10 60 0,58 130,5 148 160,1 46,6 63,7 75,4 227,8 407,9 442,2 20,4 25,3 24,6 79,6 74,7 75,4 18,0

11 65 0,63 130,8 146,1 149,8 46,9 61,8 65,1 274,7 469,7 507,3 24,5 29,1 28,2 75,5 70,9 71,8 20,0

12 70 0,68 129,3 147,1 149,4 45,4 62,8 64,7 320,1 532,5 572 28,6 33,0 31,8 71,4 67,0 68,2 22,0

13 75 0,73 124,8 144,8 149,4 40,9 60,5 64,7 361 593 636,7 32,3 36,8 35,4 67,7 63,2 64,6 24,0 8,0

14 80 0,78 123,7 148,8 159,9 39,8 64,5 75,2 400,8 657,5 711,9 35,8 40,8 39,6 64,2 59,2 60,4 25,0 14,0

15 85 0,83 128,5 146,2 152,3 44,6 61,9 67,6 445,4 719,4 779,5 39,8 44,6 43,4 60,2 55,4 56,6

16 90 0,88 121,2 143,3 149,8 37,3 59 65,1 482,7 778,4 844,6 43,1 48,3 47,0 56,9 51,7 53,0

17 95 0,93 119,8 138,8 139,7 35,9 54,5 55 518,6 832,9 899,6 46,3 51,7 50,1 53,7 48,3 49,9

18 100 0,97 118,2 136,5 146,3 34,3 52,2 61,6 552,9 885,1 961,2 49,4 54,9 53,5 50,6 45,1 46,5

19 105 1,02 107,6 117,4 133,5 23,7 33,1 48,8 576,6 918,2 1010 51,5 56,9 56,2 48,5 43,1 43,8

20 110 1,07 97,6 120,2 135,4 13,7 35,9 50,7 590,3 954,1 1061 52,7 59,2 59,1 47,3 40,8 40,9

21 115 1,12 114,9 125,5 141,2 31 41,2 56,5 621,3 995,3 1117 55,5 61,7 62,2 44,5 38,3 37,8

22 120 1,17 112,7 122,5 131,6 28,8 38,2 46,9 650,1 1034 1164 58,1 64,1 64,8 41,9 35,9 35,2



Muestra T

(min) t/t0



(cm)

23 125 1,22 100,6 115 127,3 16,7 30,7 42,6 666,8 1064 1207 59,6 66,0 67,2 40,4 34,0 32,8

24 130 1,27 111,7 120,6 133 27,8 36,3 48,3 694,6 1101 1255 62,1 68,3 69,9 37,9 31,7 30,1

25 135 1,31 113,6 121,4 29,7 37,1 724,3 1138 1255 64,7 70,6 69,9 35,3 29,4 30,1

26 140 1,36 111,1 115,8 125,5 27,2 31,5 40,8 751,5 1169 1296 67,1 72,5 72,1 32,9 27,5 27,9

27 145 1,41 108,5 114,6 118,9 24,6 30,3 34,2 776,1 1199 1330 69,3 74,4 74,0 30,7 25,6 26,0

28 150 1,46 107,5 115,8 121,3 23,6 31,5 36,6 799,7 1231 1367 71,5 76,3 76,1 28,5 23,7 23,9

29 155 1,51 107,9 113,4 122,5 24 29,1 37,8 823,7 1260 1404 73,6 78,1 78,2 26,4 21,9 21,8

30 160 1,56 106,8 116,1 121,6 22,9 31,8 36,9 846,6 1292 1441 75,6 80,1 80,2 24,4 19,9 19,8

31 165 1,61 104,7 115 116,3 20,8 30,7 31,6 867,4 1323 1473 77,5 82,0 82,0 22,5 18,0 18,0

32 170 1,66 102,8 112,3 119,4 18,9 28 34,7 886,3 1351 1508 79,2 83,8 83,9 20,8 16,2 16,1

33 175 1,70 102,9 107,2 119 19 22,9 34,3 905,3 1373 1542 80,9 85,2 85,8 19,1 14,8 14,2

34 180 1,75 100,4 106,7 114,6 16,5 22,4 29,9 921,8 1396 1572 82,4 86,6 87,5 17,6 13,4 12,5

35 185 1,80 102,1 108 114,6 18,2 23,7 29,9 940 1420 1602 84,0 88,0 89,2 16,0 12,0 10,8

36 190 1,85 101,7 105,3 114,2 17,8 21 29,5 957,8 1441 1631 85,6 89,3 90,8 14,4 10,7 9,2

37 200 1,95 97,4 108,5 108,2 13,5 24,2 23,5 971,3 1465 1655 86,8 90,8 92,1 13,2 9,2 7,9

38 210 2,05 100,5 96,4 105,7 16,6 12,1 21 987,9 1477 1676 88,3 91,6 93,3 11,7 8,4 6,7

39 220 2,14 100,4 103,6 96,9 16,5 19,3 12,2 1004 1496 1688 89,7 92,8 94,0 10,3 7,2 6,0

40 230 2,24 100,1 97,2 92,5 16,2 12,9 7,8 1021 1509 1696 91,2 93,6 94,4 8,8 6,4 5,6

41 240 2,34 96 94,6 94,9 12,1 10,3 10,2 1033 1519 1706 92,3 94,2 95,0 7,7 5,8 5,0

42 250 2,44 98,8 101,1 95,8 14,9 16,8 11,1 1048 1536 1717 93,6 95,3 95,6 6,4 4,7 4,4

43 260 2,53 96,6 94,8 96,4 12,7 10,5 11,7 1060 1547 1729 94,7 95,9 96,2 5,3 4,1 3,8

44 270 2,63 93 96,4 95,5 9,1 12,1 10,8 1069 1559 1740 95,6 96,7 96,8 4,4 3,3 3,2

45 280 2,73 92,4 93,5 92,2 8,5 9,2 7,5 1078 1568 1747 96,3 97,2 97,3 3,7 2,8 2,7

46 290 2,82 92,6 94 96 8,7 9,7 11,3 1087 1578 1758 97,1 97,8 97,9 2,9 2,2 2,1

47 300 2,92 93,1 99,1 95,2 9,2 14,8 10,5 1096 1592 1769 97,9 98,8 98,5 2,1 1,2 1,5



Muestra T

(min) t/t0



(cm)

48 310 3,02 92,5 88,6 86,9 8,6 4,3 2,2 1104 1597 1771 98,7 99,0 98,6 1,3 1,0 1,4

49 320 3,12 92,8 93,7 92,6 8,9 9,4 7,9 1113 1606 1779 99,5 99,6 99,0 0,5 0,4 1,0

50 330 3,21 89,8 84 90,5 5,9 -0,3 5,8 1119 1606 1785 100,0 99,6 99,4 0,0 0,4 0,6

51 340 3,31 82,1 88 89,2 -1,8 3,7 4,5 1117 1610 1789 99,8 99,8 99,6 0,2 0,2 0,4

52 350 3,41 88 91,7 92,9 4,1 7,4 8,2 1122 1617 1797 100,2 100,3 100,1 -0,2 -0,3 -0,1

53 360 3,51 85,3 84,2 87,6 1,4 -0,1 2,9 1123 1617 1800 100,3 100,3 100,2 -0,3 -0,3 -0,2

54 370 3,60 80,2 79,8 80,6 -3,7 -4,5 -4,1 1119 1612 1796 100,0 100,0 100,0 0,0 0,0 0,0

Nota: Lo indicado con amarillo indica el tiempo de retención en el sedimentador



B. Análisis del Método Convencional

Gráfico Nº IV - 14. Periodo de retención en el sedimentador (ensayo Nº1)


Sedimentador y Decantador - Ensayo 1

0

20

40

60

80

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380

Tiempo (min)

C -

Co

(u

S)

Canal 1

Canal 2

Canal 3

Cuadro Nº IV-26. Parámetros del método convencional

Parámetro Ensayo 1 Q = 40.2 lps Ensayo 2 Q = 33.1 lps

Canal 1 Canal 2 Canal 3 Canal 1 Canal 2 Canal 3

Cp 46.9 64.7 75.4 96 82.2 94.4

C10 4.69 6.47 7.54 9.6 8.22 9.44

C50 23.45 32.35 37.7 48 41.1 47.2

to 86.0 86.0 86.0 86.0 86.0 86.0

ti 20 20 20 30 30 20

tp 65 55 60 60 60 65

tb 318 285 280 190 227 230

tc 105 114 124 46 94 96

tm 101.4 92.5 94.9 87.4 97.0 90.4

tf 340 330 370 300 300 310

Cuadro Nº IV-27. Comparación de los resultados vs criterios de evaluación


Criterio Canal 1 Canal 2 Canal 3 Canal 1 Canal 2 Canal 3

ti / to 0.23 0.23 0.23 0.35 0.35 0.23 Si < 0,3 , existe cortocircuito

tp / to 0.76 0.64 0.70 0.70 0.70 0.76 Si se aproxima 0, predomina flujo mezclado

Si se aproxima 1 y (ti / to > 0,5), predomina flujo de pistón

tc / to 1.22 1.33 1.44 0.53 1.09 1.12 Si se aproxima 0,7, flujo de mezclado predomina

tb / to 3.70 3.31 3.26 2.21 2.64 2.67 Se aproxima 2,3, existe flujo ideal

tm / to 1.18 1.08 1.10 1.02 1.13 1.05 Si < 1, existe cortocircuito

Si > 1, existe espacios muertos o errores experimentales



El parámetro tm/ to , indica la presencia de espacios muertos. De los gráficos de conductividad

vs. tiempo, se puede ver que el residual del trazador demora en salir de la unidad cuatro horas

y por lo que la conductividad va disminuyendo lentamente. Eso confirma la presencia de

espacios muertos donde se atrapa parte del flujo y gradualmente va saliendo.

Del parámetro ti / to se observa que existen cortocircuitos en el primer ensayo ingresando un

caudal de 40.2 lps, pero cuando el caudal se regulo a 33.3 lps (segundo ensayo), este

parámetro subió indicando la no existencia de cortocircuitos. Esto podría indicar que si el

caudal de la planta se incrementa en el futuro, los cortocircuitos aumentarían y la eficiencia del

sedimentador disminuirá.

C. Análisis del Índice de Morril

Gráfico Nº IV - 15. Indicador del tipo de flujo ensayo Nº 1

Indice de Morril

Sedimentador/Decantador - Ensayo 1

1

10

100

1000

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

% de Trazador que Pasa, F(t)

Tie

mp

o (m

in)

Canal 1 Canal 2 Canal 3

Cuadro Nº IV-28. Resultados de la gráfica

El promedio de los tres canales en los dos ensayos es 4.12


Canal 1 Canal 2 Canal 3 Canal 1 Canal 2 Canal 3

T90 223 195 188 166 173 169

T10 47 40 38 52 53 45

T90 / T10: 4.74 4.88 4.95 3.19 3.26 3.76



D. Análisis de Método de Wolf y Resnick

Cuadro Nº IV-29. Curvas en los tres canales de recolección

Metodo Wolf y Resnick

Sedimentador/Decantador - Ensayo 1

1

10

100

1000

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5

Tiempo, t/to

% d

e T

razad

or

qu

e n

o P

asa,1

-F(t

) Canal 1

Canal 2

Canal 3

E. Determinación de Gradiente de Velocidad

Cuadro Nº IV-30. Determinación de la gradiente de velocidad

Parámetro Descripción Unidad Valor

h1 Cota de muro de el ingreso m 2432.707

h2 Cota de muro de la salida m 2432.936

a1 Altura arriba del agua - ingreso m 0.31

a2 Altura arriba del agua - salida m 0.35

H Desnivel de la nivel de agua m 0.270

g Peso especifico kN/m3 9.804

m Viscosidad absoluta()6)

kg/ms 0.001307

Tr Tiempo de retención real min 60.8

T° Temperatura °C 10

G Gradiente de velocidad s-1

24

La gradiente de velocidad promedio es 24S-1

.

6 CEPIS, Manual V: Criterios de Diseño, tomo II, Anexo



F. Determinación de la Tasa de Decantación

La Tasa de decantación para el Decantador convencional es 78.4 m3/m

2/día, y la tasa de

decantación en el decantador laminar es 14.4 m3/m

2/día, para un caudal promedio de 48 lps

que ingresa a la planta de tratamiento un día especifico. Ver cálculos en el anexo IV-3 (E).

La tasa de decantación para el sedimentador y el decantador es 50.2 m3/m

2/d, para esta tasa

se recomienda un periodo de retención de 90 á 150 minutos7. El tiempo de retención teórico es

87 minutos, siendo este valor muy similar al rango recomendado. Siendo el tiempo de retención

real 60 minutos que representa el 67% del tiempo mínimo recomendable.

En el cuadro que se presenta a continuación se muestra un resumen de los resultados

obtenidos al evaluar la unidad.

Cuadro Nº IV-31. Resultados Evaluación Sedimentador

Análisis Sedimentador Criterio

Tiempo de Retención Real (mín.) 60.8 -

Tiempo de Retención Teórico (mín.) 87 -

Gradiente de Velocidad (s-1) 24 -

Tasa de Sedimentación (m3/m

2/d) 78.4 / 14.4 *

Wolf y Resnick

Flujo de Pistón 30 -

Espacios Muertos -40% -

Flujo Mezclado 69% -

Índice de Morril 4.13 Si se aproxima 1, flujo de pistón predomina.

Si >> 1, flujo mezclada predomina

Método

Convencional

ti / to 0.23 Si < 0,3 , existe cortocircuito

tp / to 0.59

Si se aproxima 0, flujo mezclado predomina

Si se aproxima 1 y (ti / to > 0,5), flujo pistón

predomina

tc / to 0.94 Si se aproxima 0,7, flujo mezclado

predomina

tm / to 0.92

Si < 1, existe cortocircuito

Si > 1, existe espacios muertos o errores

experimentales

* Primer y segundo compartimiento del sedimentador, respectivamente

De la evaluación realizada se determinó que el flujo predominante es del tipo mezclado y que

existen cortocircuitos y muchos espacios muertos (40%) en algunas zonas de la unidad.

7 CEPIS, Manual V: Criterios de Diseño, Tomo II, p.38



El periodo de retención real total en el sedimentador y decantador es de 60 minutos y el tiempo

de retención teórico en el sedimentador es de 56 minutos y en el decantador laminar 31

minutos, siendo el tiempo real el 69% del tiempo teórico, lo cual indica la existencia de

cortocircuitos o espacios muertos. De lo obtenido de los análisis se pudo comprobar que el

tiempo que demoro en salir la totalidad del trazador de la unidad fue de 6 horas (muy lento) y la

conductividad variaba con valores bajos y alto (ver gráficos – anexos). Estos resultados

confirman la presencia de cortocircuitos y espacios muertos.

En cuanto a la eficiencia de la unidad no se pudo evaluar desde el punto de vista de la calidad

por no presentarse turbiedad durante los días de evaluación.

Entonces, se concluye que el sedimentador no ha presentado problemas hasta el momento en

cuanto a su funcionamiento, debido a que las turbiedades que ingresan a la planta son

pequeñas. Sin embargo, cuando llegan turbiedades altas, el tiempo de retención podría ser

insuficiente y partículas podrían ingresar en los filtros y obstruir el lecho filtrante originando el

colapso de los filtros.

Zona de Salida:

El agua que ha pasado por el sedimentador sale por tres canales metálicos de 6.06m de

longitud, 0.24m de base. Se ha observado que el flujo de agua no es uniforme debido a que no

se encuentran bien niveladas lo cual genera apreciables desigualdades en la cantidad de agua

recolectada en las tres canaletas.

La carga real por metro lineal de vertedero es de 2.68, 3.47, 1.59 lps/ml para las canaletas 1, 2

y 3, respectivamente. Los canales 1 y 3 no cumplen con lo recomendado debido a que se

encuentran mal nivelados, siendo el rango recomendado de 2.8 a 3.3 lps/ml.

El agua decantada cae a 0.30m al canal de recolección, de donde vuelve a caer 1.90 m hasta

el tubo de interconexión para llegar a los filtros. Estas caídas pueden ocasionar la ruptura de

los floculos que no se removieron en el sedimentador causando dificultades en los filtros.



Foto N° IV - 29 Decantador laminar de placas paralelas

Para evaluar el funcionamiento del sedimentador para caudales mayores se realizó un prueba

de trazador con un caudal de 65.2 lps, para el cual el periodo de retención fue 30 minutos. Se

puede concluir que para el caudal máximo actual de 60.27 lps y para el caudal promedio

proyectada de 76 lps en el año 2024, el tiempo de retención es muy bajo.

1.3.6 Filtros Rápidos

El agua decantada pasa a la unidad de filtración denominada Filtros Rápidos de flujo

descendente de tasa constante debido a la condición hidráulica a la que trabaja, es auto

lavable y tiene un medio filtrante doble compuesto por arena y antracita. Los filtros son 4

unidades que tienen una compuerta de ingreso del agua decantada y una compuerta de salida

usada cuando se realiza el lavado, las que son manipuladas mediante volantes que se

encuentran en la superficie. No existe una válvula de compuerta que impida el paso del agua

hacia el reservorio de almacenamiento. Los cuatros filtros se encuentran interconectados en la

zona inferior donde se recolecta el agua filtrada. Esta estructura se encuentra en perfectas

condiciones. El ingeniero encargado de la planta manifestó que a veces ingresan algas a la

planta de tratamiento provenientes de la captación las que no son removidas en la unidad de

sedimentación pasando directamente a los filtros obstruyéndolas totalmente originando que los

filtros colapsen.

Canal 2

Canal 1



Foto N° IV - 30 Vista panorámica de los filtros rápidos.

Para evaluar los filtros se realizaron varias evaluaciones tales como:

Velocidad de filtración

Velocidad de lavado

Pérdidas de carga

Expansión del lecho filtrante

Duración del proceso de lavado

Calidad del agua al inicio de la carrera de filtración.

A continuación se explica detalladamente las evaluaciones realizadas.

Velocidad de Filtración

Para determinar la velocidad de filtración operacional, se subió el nivel de agua arriba del nivel

normal, después se cerró el ingreso del filtro y se medio el cambio de nivel del agua y a la vez

se midieron los intervalos de tiempo hasta que se llegó al nivel mínimo de carga de agua para

que se efectué la filtración, donde la carga es insuficiente para pasar el agua por el lecho

filtrante. Con el volumen de agua filtrada y tiempo de filtración, se calculó la velocidad de

filtración. De este rango de velocidades que se obtuvieron, la velocidad operacional

representativa es la que corresponde al nivel de agua normalmente es decir se encuentra a -

1.20 m del borde del filtro.



Se realizaron 2 pruebas en cada filtro, usando los siguientes datos para los cálculos.

Ancho superficial de agua : 2.50 m

Longitud superficial de agua : 2.85 m

Ancho de lecho filtrante : 1.92 m

Longitud de lecho filtrante : 2.50 m

De estas pruebas, la velocidad de filtración promedio operacional salió entre 265 y 383

m3/m

2/día para los cuatro filtros. La capacidad máxima de los filtros del punto de vista hidráulico

se halla cuando el nivel máximo de agua esta a -0.50 m del borde del filtro. Entonces la

velocidad de filtración esta entre 705 y 859 m3/m

2/día. Ver el anexo IV- 4 para mas detalles.

1.3.6.1 Velocidad de Lavado

Para realizar la prueba de velocidad de lavado, se empezó haciendo el proceso de lavado

como normalmente se hace, hasta que el nivel de agua bajó hasta el nivel donde se ubica el

rebose del agua de lavado, en ese momento se cerro la compuerta de salida del agua de

lavado para luego empezar a medir el ascenso del agua y el tiempo hasta que el agua empieza

a ingresar en forma ascendente y se da inicio al proceso de lavado. Todas las unidades se

encuentran interconectadas por lo que el proceso de lavado se da por la diferencia de cargas

que existe.

Debido a que la velocidad baja rápidamente cuando sube el nivel de agua, la medida más

representativa es la primera, pero para disminuir el error del proceso, calculamos un promedio

de los primero 20 segundos. Se realizaron tres pruebas por cada filtro, a continuación se

muestra un resumen de los resultados obtenidos en estas pruebas.

Cuadro Nº IV-32. Velocidad de lavado obtenido de los cuatro filtros

Filtro Velocidad de

Lavado (m/min)

I 0.36

II 0.36

III 0.34

IV 0.47



La velocidad de lavado recomendable es 0.6 – 0.8 m/min8 los valores obtenidos se encuentran

por debajo de este rango lo que indica que no existe un eficiente proceso de lavado.

1.3.6.2 Pérdidas de carga

Para determinar las pérdidas de carga, se midió el nivel de agua en los filtros cada hora por 48

horas. Se pueden ver los resultados en la tabla que sigue.

Cuadro Nº IV-33. Determinación de la Pérdida de carga, Fecha :04/02/04

Hora Altura arriba de nivel de agua (cm)

Observaciones Filtro 1 Filtro 2 Filtro 3 Filtro 4

08:00 a.m.

09:00 132.5 129.6 131.3 132.5 Caudal = 53 lps

10:00 130.8 128.7 132 130

11:00 131.4 128.6 131.6 130.2

12:00 129.7 127.5 130.8 129.5

01:00 p.m. 129.2 127.1 130 128.8

02:00 128 126 129.3 128

03:00 128.3 126.4 129.1 128

04:00 127.3 124.8 128.5 127 Caudal = 44 lps

05:00 136.3 134.1 136.8 136 Caudal = 42 lps

06:00 134.3 131.5 135 134 Caudal = 36 lps

07:00 139.5 137.2 139 140.3

08:00 137.5 137 139 137

09:00 137 137.5 139 138

10:00 136.8 135.7 137.9 137

11:00 136.5 134.8 137.8 136

12:00 136 134 136.8 136

01:00 a.m. 135 132.6 137 134.5

02:00 135 131.9 134.8 134 lavado F-4, 2:40

03:00 130 128 131 241

04:00 128.5 127 130 240

05:00 127 125 128.5 237.5 lavado F-3, 5:30

06:00 118.5 116.9 237 120 lavado F-1, 6:40

07:00 236 121.5 127 125

08:00 a.m. 226.2 119 123 121 lavado F-2, 8:10

09:00 109 106 108 107

10:00 125.6 123.2 125.8 124.9

11:00 121.3 119.8 122.9 121.4

12:00 121.3 119.2 122.5 121.1

01:00 p.m. 121.4 119 122 120.8

02:00 121 118.4 121.5 122.2

03:00 120.5 118 120.3 121.2

04:00 121.3 118.3 122 120.1

8 CEPIS, Manual V: Criterios de Diseño, Tomo III: Criterios de Diseño para Filtros, p.22



Hora Altura arriba de nivel de agua (cm)

Observaciones Filtro 1 Filtro 2 Filtro 3 Filtro 4

05:00 121 118.35 121.2 120

06:00 120.3 117.6 120.4 119.7

07:00 106.5 108.2 104 105

08:00 104.5 236.5 106 104

09:00 103 236.5 104 102.6

10:00 100 236.5 101.5 99.6

11:00 96.7 236.5 98.5 96

12:00 92 236.5 93 91.8

01:00 a.m. 85 236.5 87 85

02:00 79.6 236.5 80.8 79 lavado F-2, 2:55

03:00 73 236.5 73.9 72

04:00 63 236.5 65.5 64

05:00 55 236.5 57 55 lavado F-1, 5:00

06:00 235 80 82 80 lavado F-3, 6:03

07:00 123.5 122 124 239 lavado F-4, 7:30

Cuadro Nº IV-34. Comportamiento de los filtros – 2 días

Carga de Agua en los Filtros

50

70

90

110

130

150

170

190

210

230

250

08:0

0 a.

m.

12:0

0

04:0

0

08:0

0

12:0

0

04:0

0

08:0

0 a.

m.

12:0

0

04:0

0

08:0

0

12:0

0

04:0

0

Tiempo (h)

Bo

rde L

ibre

(cm

)

F-1 F-2 F-3 F-4

Nivel máximo de operación

Nivel constante

Descarga de agua Proceso de Lavado

Como se ve en el gráfico, el nivel de agua fue casi constante por las primeras 20 horas. La

pequeña bajada a las 5:00 p.m. en el primer día ocurre debido a la disminución de caudal al

ingreso de la planta a las 4:00 p.m. Las bajadas profundas que se ven representan al proceso

de lavado y se observa un aumento del nivel de agua en los otros filtros debido a que estas

compensan al filtro que se esta lavando. Además se observa que el filtro 2 aparece una bajada

con un tiempo largo de duración, 9 horas, esto representa la descarga de agua a través de la



compuerta de lavado para evitar que ingrese mucho agua al reservorio R-2, este fenómeno se

da cada vez que el reservorio se encuentra lleno. Durante la operación normal, el nivel de agua

no pasa el nivel máximo que esta marco con una línea amarilla.

Cuando se aumento el caudal de ingreso a la planta de tratamiento por 6 horas, el nivel de

agua en los filtros no vario, esto nos indica que la capacidad de los filtros es mayor a 65 Lt/seg.

1.3.6.3 Expansión de Lecho Filtrante

En la prueba de la expansión del lecho filtrante, en 3 filtros el lecho se expandió 10 cm y en uno

la expansión fue 15 cm. El porcentaje de expansión promedio por los cuatro filtros es 12%. La

distancia entre la superficie del lecho filtrante, en su estado normal de operación, y el nivel de

rebose de agua de lavado, es aproximadamente 70 cm. Esto demuestra que cuando se da la

expansión es casi nula la pérdida del material filtrante (antracita y arena) debido a que la

máxima expansión que se puede originar es de 15 cm.

Mientras la prueba de expansión del lecho filtrante se realizaba, se midió la altura del lecho

filtrante con un palo, desde el nivel de grava hasta el superficie de la antracita. En esta prueba

no se pudo distinguir las alturas entre antracita y arena, pero las alturas medidas de los dos

materiales juntos fueron 89 – 103 cm por los cuatro filtros. Estas medidas son aproximadas por

que el palo ingresó parcialmente en la grava, la que fue comparada con las alturas originales

de 1998, cuando se cambió el lecho filtrante por el PRONAP. En ese entonces, se colocaron

60 cm de antracita, 30 cm de arena, encima y 30 cm de grava.

Los datos de esta prueba siguen a continuación.

Cuadro Nº IV-35. Cálculo de la expansión del medio filtrante

Parámetro Unidad Filtros

Promedio I II III IV

Altura de agua + borde libre + medio filtrante m 4.24 4.30 4.27 4.30 4.28

Altura: de agua + borde libre m 3.35 3.26 3.30 3.29 3.30

Altura del medio filtrante m 0.89 1.04 0.97 1.01 0.98

No. de copas llenas no. 2 3 2 2

Altura de expansión cm 10 15 10 10

% de expansión % 11% 14% 10% 10% 11%

Altura del medio filtrante hasta el rebose cm 70 70 70 70



1.1.6.1 Duración del Proceso de Lavado

Para determinar la duración del proceso de lavado, se realizó el lavado del filtro como

normalmente se realiza y se sacaron muestras del agua sucia desde que empezó el proceso

de lavado para medir la turbiedad. La turbiedad se elevo hasta un valor pico y luego bajo hasta

tener la misma turbiedad inicial. El lapso de tiempo en que la turbiedad vuelve hacer la misma

que la del inicio, representa el tiempo de lavado mínimo. (Ver anexo IV-4 )

Gráfico Nº IV - 16. Duración del tiempo de lavado

Turbiedad en el Proceso de Lavado del Filtro

0

5

10

15

20

25

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Tiempo de Lavar (min)

Tu

rbie

dad

(N

TU

)

Filtro 3

Filtro 4

Como se ve en el gráfico, aproximadamente en 12 minutos, el agua vuelve a tener la misma

turbiedad que se tenia después del proceso de sedimentación. Este valor representa el tiempo

mínimo de lavado en los filtros

1.3.6.4 Calidad del Agua al Inicio de la Carrera de Filtración

Después de lavar, existe un periodo de tiempo que el agua sale turbia y a veces es necesario

descargar agua al desagüe. Para determinar la duración e intensidad de este periodo de

turbiedad, sacamos muestras de la salida de los filtros por 15 minutos después de la limpieza,

como se muestra en el siguiente cuadro.



Cuadro Nº IV-36. Turbiedad a la salida de los filtros Tiempo

(min)

Turbiedad

(UNT)

Tiempo

(min)

Turbiedad

(UNT)

0 0,65 8 0,84

1 0,71 9 0,66

2 0,90 10 0,82

3 0,71 11 0,69

4 0,71 12 1,05

5 0,82 13 0,95

6 0,91 14 0,93

7 0,95 - -

Todas las turbiedades medidas fueron muy bajas, debido a la dilución de agua filtrada de los

otros tres filtros y además a la escasa turbidez con la que trabaja la planta de tratamiento. Por

lo que en este caso no es necesario descargar agua filtrada después del lavado y puede ir

directamente al reservorio.

De toda la evaluación realizada a los filtros se determino lo siguiente:

La tasa de filtración obtenida de los ensayos arrojo entre 265 y 383 m3/m

2/día. Para el tipo de

filtro que se encuentra en la planta, CEPIS recomienda9 una tasa de 180 a 360 m

3/m

2/día. De

los cuatro filtros, solo uno de ellos esta fuera del rango.

De estos ensayos se determino que la velocidad de lavado es baja encontrándose en el rango

de 0.35 – 0.47 m/mín siendo el rango optimo de 0.6 a 0.8 m/mín10

. Sin embargo se ha

observado que debido al nivel de baja turbiedad que ingresa a la planta y la frecuencia con la

que se realiza el lavado (diariamente), esta velocidad es suficiente para mantener los filtros

limpios.

Para determinar las pérdidas de carga, se midió el nivel de agua en los filtros cada hora por dos

días consecutivos. Se anticipó que el nivel de agua subiría constantemente hasta el nivel

máximo de operación (línea amarilla indicada en la estructura del filtro) donde se realiza la

limpieza. Sin embargo se observo que el nivel de agua permaneció constante, no teniendo

variaciones significativas debido a la poca turbidez. Esto demuestra que el lecho filtrante se

encuentra en buen estado. En un segundo ensayo se hizo ingresar un caudal de 67 lps por

9 CEPIS, Manual V: Criterios de Diseño, Tomo III: Criterios de Diseño para Filtros, p.22

10 CEPIS, Manual IV: Evaluación Tomo III, p.90



aproximadamente 6 horas y el nivel de agua en los filtros tampoco subió, indicando que los

filtros están sobre dimensionados para esta calidad de agua.

Para la prueba de expansión del lecho filtrante, se determino que la expansión promedio de los

cuatro filtros es 12%. La altura aproximadamente del lecho filtrante es 1.0 m y la expansión es

10 – 15cm. Existe 70 cm de borde libre entre la superficie del lecho y el muro de rebose de

agua de lavado, entonces no existe ningún riesgo de peder material filtrante durante el proceso

de lavado. En 1998, PRONAP cambio el lecho filtrante con 30 cm de grava, 30 cm de arena y

60 cm de antracita, concluyendo que existe todavía el material cambiado.

Para determinar la duración del lavado, se sacaron muestras en la compuerta de salida

mientras se daba el proceso de lavado, hasta que el nivel de turbiedad volvió hacer igual que al

inicio. Se realizó esta prueba en dos de los cuatro filtros y los tiempos de lavado salieron 11 y

12.5 minutos respectivamente. Se observo que el operario usualmente lava los filtros en un

intervalo de 15 minutos, cada uno, lo que es suficiente para realizar la limpieza completa.

En la ultima prueba, se sacaron muestras de la salida de los filtros inmediatamente después del

proceso de lavado para determinar por cuanto tiempo había que descargar agua filtrada turbia

al desagüe. Por 15 minutos se realizo este ensayo, obteniéndose una turbiedad casi constante

durante este tiempo con una máxima de 1.05 UNT, debido a la dilución con el agua filtrada de

los otros tres filtros. Entonces, se concluyo que no es necesario descargar agua filtrada al

desagüe después de efectuar el lavado.

1.3.7 Cloración

La desinfección se efectúa mediante la inyección de cloro gas directamente al tubo de

interconexión (200 mm) entre el filtro y el reservorio hallándose además en este tramo una

derivación de 2” que abastece a dos casas que se encuentran cercanas a la planta,

presentándose problemas de cloro concentrado en estas casas.



Foto N° IV - 31 Se muestra el sistema de cloración con gas.

Cuando se acaba el cloro gas la dosificación de cloro, se realiza diluyendo hipoclorito de calcio

en tanques de 500 lts y es agitado manualmente dosificándose mediante un tubo de ½”

directamente a la salida de los filtros.

Foto N° IV - 32 Se muestra los tanques de dosificación con Hipoclorito de Calcio

1.3.8 Simulación del funcionamiento de la planta de tratamiento

Esta simulación se realizo con ayuda del equipo de prueba de Jarras. De la evaluación

realizada a la planta se obtuvieron todos los parámetros reales de las unidades tales como

gradientes de velocidad y tiempos de retención, que hasta la fecha no habían sido

Medidor de gas



determinados, se venia trabajando con los parámetros estandares. Con estos datos se puedo

simular el funcionamiento de la planta de tratamiento desde el punto de vista de la calidad.

Las gradientes de velocidad y los tiempos de retención utilizados para la mezcla rápida y los

tres compartimientos del floculador se determinaron a partir de un caudal de 48 lps que es el

caudal al cual opera actualmente la planta. Con los datos de gradientes ya obtenidos durante

la evaluación se determinaron las velocidades en RPM (revoluciones por minuto) del equipo

de prueba de Jarras a través de un ábaco11

. En el caso de la mezcla rápida, la gradiente

promedio esta fuera del rango del ábaco utilizado que es de 10 a 500 s-1

, por lo que se utilizo

el parámetro GxT para escoger la gradiente, tiempo de retención y luego transformarlo a RPM

mediante el ábaco. Debido al limite de programación del equipo de prueba de jarras la

sedimentación fue simulada con una velocidad de 0 RPM y se sacaron muestras en los tiempos

0, 5, 10 y 15 minutos. A continuación se muestra las gradientes a las que opera actualmente la

planta (G), las velocidades (RPM), y los tiempos (T), usados para realizar todas las pruebas a

continuación detalladas.

Cuadro Nº IV-37. Gradiente y Tiempo de retención usados en los ensayos

Unidad Greal *Treal GxT Gsim Tsim RPM

Mezcla Rápida 876 2.6 2278 160 14 200

Floculador C-1 82 6 29520 82 6 140

Floculador C-2 68 7 28560 68 7 120

Floculador C-3 41 9 22140 41 9 70

Sedimentación 24 60 86400 0 15 0

Tsim: Tiempo de simulación

“T” en segundos para la mezcla rápida y en minutos para la floculación y sedimentación.

Actualmente la dosificación de sulfato de aluminio se realiza cuando llega agua cruda con

turbiedad mayores a 10 UNT. Desde enero de 2001 hasta hoy día, el pico máximo de

turbiedad que ha llegado a la planta es de 800 UNT. Para tener todo de este rango de

turbiedades, se realizaron las pruebas de jarras para turbiedades en el rango 10 – 1000 UNT, y

específicamente para turbiedades de 10, 20, 35, 50, 100, 200, 400, 700 y 1000 UNT.

Debido al nivel muy bajo de turbiedad que ingresa a la planta, para los ensayos se tuvo que

simular la turbiedad de agua cruda con tierra de similares características que generan la

turbiedad en la captación Tilacancha.

11

CEPIS, Manual II : Criterios de Selección, p 26.



El parámetro principal de dosificación es la dosis de coagulante - sulfato de aluminio. Otros

parámetros significativos incluyen la concentración de coagulante, el pH del agua y la dosis de

polímero. A continuación se explica como se evaluaron todos estos parámetros.

Dosis Optima de Sulfato de Aluminio

Para determinar las dosis optimas de varias turbiedades de agua, se realizaron nueve pruebas

de jarras para diferente turbiedades en el intervalo de 10 y 1000 UNT, con un concentración de

coagulante de 1%. De estos resultados se puede decir que la dosis optima es casi constante

hasta una turbiedad de 100 y para turbiedades mas altas el crecimiento se da

exponencialmente. El cuadro y el gráfico que siguen a continuación son un resumen de los

resultados hallados.

Gráfico Nº IV - 17. Curva de dosis optima

Turbiedad

(UNT)

Dosis Optima

(mg/L)

1000 130

700 90

400 55

200 40

100 35

50 35

35 35

20 30

10 30

Con los datos de dosis optima hallados en las pruebas de jarras para diferentes turbiedades se

elaboro un cuadro de doble entrada donde el operario de la Planta pueda utilizarlo para

dosificar las cantidades adecuadas de sulfato de aluminio y el caudal que debe gotear el

dosificador, para diferentes caudales de ingreso a la planta, permitiendo con ello al operario

dosificar efectivamente el coagulante. Esta tabla se muestra a continuación.

Turbiedad vs. Dosis Optima

0

20

40

60

80

100

120

140

10 100 1000

Turbiedad (UNT)

Dosis

Optim

a (

mg/L

)



Cuadro Nº IV-38. Tabla de peso para la dosificación del sulfato de aluminio para diferentes turbiedades (Kg)

Turbiedad

(UNT)

Dosis

Optima

(mg/L)

Caudal (lps) Calibración

(Vueltas)

Tiempo

de

Vaciado

(horas) 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 1 2

10 31.3 9.8 10.4 11.1 11.7 12.4 13.0 13.7 14.3 15.0 15.6 16.3 16.9 17.6 18.2 18.9 19.6 4.25 5 3

15 31.5 9.8 10.5 11.2 11.8 12.5 13.1 13.8 14.4 15.1 15.7 16.4 17.1 17.7 18.4 19.0 19.7 4.25 5 3

20 31.7 9.9 10.6 11.2 11.9 12.5 13.2 13.9 14.5 15.2 15.8 16.5 17.2 17.8 18.5 19.1 19.8 4.25 5 3

25 31.9 10.0 10.6 11.3 12.0 12.6 13.3 14.0 14.6 15.3 16.0 16.6 17.3 17.9 18.6 19.3 19.9 4.25 5 3

30 32.1 10.0 10.7 11.4 12.0 12.7 13.4 14.1 14.7 15.4 16.1 16.7 17.4 18.1 18.7 19.4 20.1 4.25 5 3

35 32.3 10.1 10.8 11.5 12.1 12.8 13.5 14.1 14.8 15.5 16.2 16.8 17.5 18.2 18.9 19.5 20.2 4.25 5 3

40 32.6 10.2 10.9 11.5 12.2 12.9 13.6 14.2 14.9 15.6 16.3 17.0 17.6 18.3 19.0 19.7 20.3 4.25 5 3

45 32.8 10.2 10.9 11.6 12.3 13.0 13.7 14.3 15.0 15.7 16.4 17.1 17.8 18.4 19.1 19.8 20.5 4.25 5 3

50 33.0 10.3 11.0 11.7 12.4 13.1 13.8 14.4 15.1 15.8 16.5 17.2 17.9 18.6 19.3 19.9 20.6 4.25 5 3

55 33.2 10.4 11.1 11.8 12.5 13.2 13.8 14.5 15.2 15.9 16.6 17.3 18.0 18.7 19.4 20.1 20.8 4.25 5 3

60 33.5 10.5 11.2 11.9 12.5 13.2 13.9 14.6 15.3 16.0 16.7 17.4 18.1 18.8 19.5 20.2 20.9 4.25 5 3

65 33.7 10.5 11.2 11.9 12.6 13.3 14.0 14.7 15.4 16.1 16.9 17.6 18.3 19.0 19.7 20.4 21.1 4.25 5 3

70 33.9 10.6 11.3 12.0 12.7 13.4 14.1 14.8 15.6 16.3 17.0 17.7 18.4 19.1 19.8 20.5 21.2 4.25 5 3

75 34.2 10.7 11.4 12.1 12.8 13.5 14.2 15.0 15.7 16.4 17.1 17.8 18.5 19.2 19.9 20.6 21.4 4.25 5 3

80 34.4 10.8 11.5 12.2 12.9 13.6 14.3 15.1 15.8 16.5 17.2 17.9 18.6 19.4 20.1 20.8 21.5 4.25 5 3

85 34.7 10.8 11.6 12.3 13.0 13.7 14.4 15.2 15.9 16.6 17.3 18.1 18.8 19.5 20.2 20.9 21.7 4.25 5 3

90 34.9 10.9 11.6 12.4 13.1 13.8 14.6 15.3 16.0 16.7 17.5 18.2 18.9 19.6 20.4 21.1 21.8 4.25 5 3

95 35.2 11.0 11.7 12.5 13.2 13.9 14.7 15.4 16.1 16.9 17.6 18.3 19.1 19.8 20.5 21.3 22.0 4.25 5 3

100 35.4 11.1 11.8 12.5 13.3 14.0 14.8 15.5 16.2 17.0 17.7 18.5 19.2 19.9 20.7 21.4 22.1 4.25 5 3

150 38.2 11.9 12.7 13.5 14.3 15.1 15.9 16.7 17.5 18.3 19.1 19.9 20.7 21.5 22.3 23.1 23.8 4.25 5 3

200 41.2 12.9 13.7 14.6 15.4 16.3 17.2 18.0 18.9 19.7 20.6 21.4 22.3 23.2 24.0 24.9 25.7 4.25 5 3

250 44.5 13.9 14.8 15.8 16.7 17.6 18.5 19.5 20.4 21.3 22.3 23.2 24.1 25.0 26.0 26.9 27.8 4.25 5 3

300 48.1 15.0 16.0 17.0 18.0 19.1 20.1 21.1 22.1 23.1 24.1 25.1 26.1 27.1 28.1 29.1 30.1 4.25 5 3

350 52.1 16.3 17.4 18.4 19.5 20.6 21.7 22.8 23.9 24.9 26.0 27.1 28.2 29.3 30.4 31.4 32.5 4.25 5 3



Turbiedad

(UNT)

Dosis

Optima

(mg/L)

Caudal (lps) Calibración

(Vueltas)

Tiempo

de

Vaciado

(horas) 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 1 2

400 56.3 17.6 18.8 19.9 21.1 22.3 23.4 24.6 25.8 27.0 28.1 29.3 30.5 31.7 32.8 34.0 35.2 4.25 5 3

450 60.8 19.0 20.3 21.5 22.8 24.1 25.3 26.6 27.9 29.1 30.4 31.7 32.9 34.2 35.5 36.7 38.0 4.25 5 3

500 65.6 20.5 21.9 23.2 24.6 26.0 27.3 28.7 30.1 31.4 32.8 34.2 35.5 36.9 38.3 39.7 41.0 4.25 5 3

550 70.8 22.1 23.6 25.1 26.5 28.0 29.5 31.0 32.4 33.9 35.4 36.9 38.3 39.8 41.3 42.7 44.2 4.25 5 3

600 76.2 23.8 25.4 27.0 28.6 30.2 31.7 33.3 34.9 36.5 38.1 39.7 41.3 42.9 44.4 46.0 47.6 4.25 5 3

650 81.9 25.6 27.3 29.0 30.7 32.4 34.1 35.8 37.5 39.2 41.0 42.7 44.4 46.1 47.8 49.5 51.2 4.25 5 3

700 87.9 27.5 29.3 31.1 33.0 34.8 36.6 38.5 40.3 42.1 44.0 45.8 47.6 49.5 51.3 53.1 55.0 4.25 5 3

750 94.3 29.5 31.4 33.4 35.3 37.3 39.3 41.2 43.2 45.2 47.1 49.1 51.1 53.0 55.0 56.9 58.9 4.25 5 3

800 100.9 31.5 33.6 35.7 37.8 39.9 42.0 44.1 46.2 48.3 50.4 52.5 54.6 56.7 58.8 60.9 63.0 4.25 5 3

850 107.8 33.7 35.9 38.2 40.4 42.7 44.9 47.2 49.4 51.7 53.9 56.1 58.4 60.6 62.9 65.1 67.4 4.25 5 3

900 115.0 35.9 38.3 40.7 43.1 45.5 47.9 50.3 52.7 55.1 57.5 59.9 62.3 64.7 67.1 69.5 71.9 4.25 5 3

950 122.6 38.3 40.9 43.4 46.0 48.5 51.1 53.6 56.2 58.7 61.3 63.8 66.4 68.9 71.5 74.0 76.6 4.25 5 3

1000 130.4 40.7 43.5 46.2 48.9 51.6 54.3 57.0 59.8 62.5 65.19 67.9 70.6 73.3 76.1 78.8 81.5 4.25 5 3

Nota: El volumen útil del Tanque es de 1.00 m3.

Diagnóstico del Sistema de Agua Potable de la ciudad de Chachapoyas CAP ITULO IV


1.3.8.1 Concentración de Sulfato de Aluminio

En las condiciones en que se encuentra la planta hoy en día, es posible regular la dosificación

de coagulante y su concentración, mediante la operación de válvulas de control en los

dosificadores y la cantidad de coagulante que se echa en los tanques.

Usando las dosis óptimas determinadas anteriormente, se realizaron pruebas de jarras para

las mismas turbiedades para ver el efecto de la concentración de coagulante en la remoción de

turbiedad. El grafico que sigue muestra un resumen de los resultados de estas pruebas.

Gráfico Nº IV - 18. Concentración optima de polímero

Turbiedad Inicial vs. Concentración Optima

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

1 10 100 1000

Turbiedad Inicial (UNT)

Co

nc

en

tra

ció

n O

pti

ma

(%

)

En el grafico se puede observar que la concentración óptima es 6%. Sin embargo debido a las

posibles complicaciones en la regulación para obtener la concentración óptima, se concluyó en

no utilizar estos datos y basarnos solamente en la dosificación óptima de coagulante ya que no

existen grandes problemas con la turbiedad.

1.3.8.2 PH Optimo de Agua Cruda

Otro factor que influye en la eficiencia de coagulación y floculación es el pH. Usualmente el

agua llega a la planta con un pH casi neutro, pero cuando ingresa turbiedad o color, el pH es

mas bajo. Además, el sulfato de aluminio sube el pH al agua. Idealmente, hay que subir el pH

hasta un nivel óptimo antes de empezar a dosificar el coagulante. En la planta de tratamiento



de agua, se modifica el pH con calcio hidratado cuando llega turbiedad pero por la falta de un

mezclador continuo y una válvula para regular el caudal que sale al canal de ingreso, no se

puede controlar el cambio de pH que se realiza en el agua cruda. Durante estos últimos

meses no hubo presencia de agua turbia en la planta no pudiéndose apreciar las dosificaciones

de cal al agua.

1.3.8.3 Dosis de Polímero

Se usa polímero en la planta en dos casos: para tratar agua que llega con turbiedades bajas y

presencia de color alto o turbiedades altas, para realizar una mejor remoción y bajar la dosis

de sulfato de aluminio. Se realizaron varias pruebas de jarras para confirmar la eficiencia del

polímero en estas situaciones.

Agua con color

20 Se realizo una primera prueba con color con 40 UC (color natural), y turbiedad de

10 UNT, y las turbiedades finales obtenidas fueron más que 10 UNT y el color solamente bajo

hasta 30-35UC, notándose claramente que no surgió ningún efecto sobre el color. En cuanto a

la remoción de turbiedad se puede decir que no hubo remoción significativa con la ayuda del

polímetro por que el color presente en el agua es de origen orgánico.

Para evaluar el comportamiento del polímero y del sulfato de aluminio trabajando juntos se

realizaron pruebas de jarras para turbiedades de 35, 50, 400, 700 y 1000 UNT para determinar

si la adición de polímero ayuda a bajar el color y como ayuda a disminuir la turbiedad. Los

rangos de dosis de polímero usados fueron entre 0 y 5 mg/lt. Un resumen de los resultados se

muestra a continuación.

Cuadro Nº IV-39. Dosis de polímetro para remover color

Turbiedad Inicial

Color

Inicial Final sin Polímero Final con Polímero

35 50 20 20-25

50 65 5 5-25.

400 > 100 10 5-25.

700 > 100 35 25-35

1000 > 100 50 35-50



Fue difícil analizar el efecto del polímero en la remoción de color, por que hasta el día en que

se realizo las pruebas no ingreso agua a la planta con alto color o turbiedad y la mayoría de las

pruebas, fueron simuladas artificialmente. No se sabe que tan representativa se han las

mezclas preparadas. Además, el equipo para medir color es muy subjetivo y no se distingue

bien entre color y turbiedad. Se recomienda que el ingeniero de la planta realice mas pruebas

de jarras cuando llegue color o turbiedad natural para confirmar las conclusiones que se

indican en las pruebas del diagnostico. Ver anexo IV-5 (3).

Turbiedades Altas

21 Usando las dosis optimas de sulfato de aluminio determinadas en el item 3.8.1, se

determinaron las dosis optimas de polímero para las muestras de alta turbiedad como 400, 700

y 1000 UNT. Se observó que la dosis optima para estas turbiedades es aproximadamente 3.5

mg/L. Con este rango de dosis de polímero, se volvió a determinar las dosis optimas de sulfato

de aluminio obteniéndose los resultados siguientes.

Cuadro Nº IV-40. Comparación de la Dosis Optimas con o sin polímero Turbiedad inicial Dosis Optima mg/lt

UNT Sin polímero Con Polímero

400 55 6

700 90 15

1000 130 10

Donde podemos observar que la dosis de sulfato de aluminio con la ayuda del polímero

catiónico es buena reduciéndose considerablemente. Estas dosis podrían ser utilizadas cada

vez que ingrese altas turbiedades a la planta de tratamiento. Ver Anexo IV-5 (3).



3. SUB SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN

El sistema de distribución de agua potable de la ciudad de Chachapoyas, está compuesto por

cuatro sectores de abastecimiento, siendo estas las áreas de influencia de los cuatro

reservorios existentes. Para identificarlo se les ha denominado según se muestra en el

siguiente cuadro.

Cuadro Nº IV-41. Sectores de Abastecimiento Sector de

Localidad Abastecimiento

R-1

Santo Domingo

Luya Urco

Yance

La Laguna

R-2

La Laguna

Santa Isabel

Virgen de Asunta

Higos Urco y Zeta

R-3

Santa Rosa de Lima

Santa Rosa de Luya Urco

Santo Toribio de Mogrovejo

R-4

Señor de los Milagros

Alonso de Alvarado

Pedro Castro Alva

La distribución de agua potable producido por la planta de tratamiento se lleva acabo a través

de los reservorios de almacenamiento, redes de distribución y conexiones domiciliarias. Para

tener un mejor conocimiento a continuación se describe el funcionamiento del sistema

El agua que produce la planta de tratamiento es conducido hasta el reservorio de

almacenamiento R-2 de 1000 m3 de capacidad, desde este reservorio salen dos líneas, una de

conducción hacia el reservorio R-1 de 560 m3 y otra de aducción para el abastecimiento de

una parte del barrio La Laguna, la UU.PP. Santa Isabel y la UU.PP. Virgen de Asunta. El

reservorio R-1 a su vez abastece a los barrios Santo Domingo, Luya Urco, Yance y parte de La

Laguna.

El reservorio R3 es abastecido mediante un equipo de bombeo que impulsa el agua

almacenada en la cisterna C-3 adonde llega el agua que se toma de la red de abastecimiento



de la zona de Luya Urco, mediante una tubería de 110 m. que se empalma a red de

distribución en la intersección de las calles Santo Domingo y Asunción. Desde este reservorio

se abastece a las UU.PP Santa Rosa de Luya Urco, Santo Toribio de Mogrovejo y Santa Rosa

de Lima.

El reservorio R-4 también es abastecido mediante un equipo de bombeo a través de la cisterna

C-4 a la cual llega el agua de la red de distribución de la zona de Yance a través de una tubería

de 110 mm que se empalma a la red entre las calles San Juan de la Libertad y 6 de Junio.

3.1 Infraestructura Existente

La infraestructura existente en el subsistema de distribución esta comprendido por los

reservorios de almacenamiento, tuberías de aducción, tuberías de distribución, válvulas de

compuerta, grifos contra incendio y conexiones domiciliarias.

3.1.1 Reservorios y cisternas de almacenamiento

Existen cuatro reservorios de almacenamiento denominados R-1, R-2, R-3 y R-4 y dos

cisternas C-3 y C-4,.

El R-1 se encuentra ubicado en el barrio La Laguna, el R-2 está ubicado dentro de la planta de

tratamiento, el R-3 se encuentran en la parte más alta de la UU.PP. Santo Toribio de Mogrovejo

y el R-4 se encuentra en la zona mas alta de la UU.PP. Pedro Castro Alva. La cisterna C-3 se

encuentra en el barrio Luya Urco dentro de las instalaciones del asilo de ancianos, la cisterna

C-4 se encuentra ubicada en la UU.PP. Pedro Castro Alva. Las características de cada una de

estas estructuras se muestran en el Cuadro NºIV-42

Cuadro Nº IV-42. Características de los reservorios Nombre Volumen (m

3)

Geometria Dimensiones (m.) Cotas

Reservorio Estructura Agua Diámetro Longitud Ancho Altura Fondo Techo Agua

R-1 538,50 507,00 Cilindrica 14,97 - - 3,88 2.385,846 2.390,136 2.388,906

R-2 1121,00 965,00 Cilindrica 15,92 - - 7,89 2.418,209 2.425,673 2.423,059

R-3 102,00 87,50 Cilindrica 7,91 - - 3,40 2.450,939 2.454,419 2.453,019

R-4 109,00 72,00 Cilindrica 8,06 - - 3,49 2.415,027 2.418,517 2.416,904

C-3 123,00 110,00 Cubica - 5,67 5,72 4,47 2.382,475 2.387,100 2.386,345

C-4 95,60 87,00 Cilindrica 8,07 - - 3,50 2.346,258 2.349,758 2.348,128



3.1.1.1 Reservorio de 560 m3 (R-1)

Se encuentra ubicado en el barrio La Laguna, en la intersección de las calles Sociego y Cuarto

Centenario, el área donde se encuentra es de 960,00 m2 y cuenta con un cerco de malla

metálica.

De acuerdo a su funcionamiento se clasifica como un reservorio de cabecera y recibe el agua

proveniente a través del reservorio R-2 que se encuentra en las instalaciones de la planta de

tratamiento.

Fue construido en el año 1960 de geometría cilíndrica, estructura de concreto armado, su base

circular interior es de 14,97 m. de diámetro y su altura es de 3,88 m, el espesor de sus muros

es de 0,15 m. Cuenta con un volumen útil de 538.50 m3 y una altura máxima de agua de 3,06

m. La losa de fondo tiene una pendiente de 2.36 % hacia el centro de la losa, donde se ha

construido una caja de concreto por debajo del nivel de la losa con la finalidad de evacuar el

agua de la limpieza del reservorio.

Foto N° IV - 33 Vista panorámica del reservorio de 560 m3 (R-1)

El techo del reservorio es una losa de concreto armado de 0,30 m. de espesor y se encuentra

en un mismo nivel, estructuralmente trabaja apoyada sobre los muros del reservorio y las

cuatro vigas que a su vez se apoyan en las cuatro columnas de 0.35 x 0.35 m. que se

encuentran dentro del reservorio.

De las inspecciones realizadas se ha podido observar que el mortero utilizado en el

recubrimiento de las paredes y las columnas se encuentran muy erosionadas, tal es el caso

que cada vez que se realiza la limpieza del reservorio se retira gran parte de este debido a que



se deshase. Tal es el caso que ya casi no existe el tarrajeo en el piso donde se puede ver la

piedra partida, lo mismo se puede observar en los muros y las columnas pero en menor

proporción. La falta de protección con mortero del concreto puede originar que el acero se

oxide y pierda la estructura la resistencia a la flexo – compresión, esto originaria que la

estructura sea inestable.

Foto N° IV - 34 Vista de la losa de fondo del R-1

Foto N° IV - 35 Se observa la diferencia del recubrimiento en los muros

La losa de techo del reservorio es plana y tiene un parapeto de 0.10 en los bordes del techo,

para evacuar el agua de lluvia que se acumula en ella se ha instalado tuberías de PVC, estas

tuberías deben mantenerse limpias para evitar que el agua se acumule en el techo. En la visita

realizada se observo que estas tuberías estaban obstruidas con tierra y hojas secas de los

árboles que se encuentran en los alrededores.



También se ha podido observar que la losa del techo presenta una fisura de 3,5 m. de largo y

menor de 1 mm. de separación

Por lo anteriormente expuesto seria conveniente llevar a cabo una inspección de las estructura

interna para observar si el acero ha sido dañado por la humedad. La caseta de válvulas ha sido

construida en dos niveles, con muros de albañilería y el techo aligerado solo para el primer

nivel, en el techo del segundo nivel se ha utilizado solo calamina, este ambiente solo es

utilizado como deposito.

La instalación hidráulica esta compuesta por una tubería de ingreso de 160 mm de diámetro,

una tubería de salida de 200 mm. de diámetro, una tubería de rebose que descarga sobre la de

limpieza ambas de 200 mm. de diámetro. Todas las tuberías que se encuentran dentro de la

caseta de válvulas son de acero schedule 40. Se cuenta con dos válvulas de compuerta de 160

mm. y dos de 200 mm. para el control de la tubería de ingreso, el by pass que conecta a las

tuberías de ingreso y salida, la tubería de salida y a la tubería de limpieza respectivamente. En

la tubería de salida se encuentra instalado un macromedidor de 160 mm de diámetro que

funciona en buen estado.

En general se puede decir que las instalaciones hidráulicas funcionan en buen estado debido a

que no se ha observado fugas de agua en ninguno de los accesorios.

En la parte externa del reservorio cercana a la caseta de válvulas se ha instalado una regla

graduada para la medición de niveles.

Dentro de las deficiencias encontradas es que no cuenta con una escalera fija para el acceso

por el techo al reservorio, también se puede observar que las tuberías de ventilación no son las

adecuadas. La tubería de rebose descarga a la red de alcantarillado.

3.1.1.2 Reservorio 1000 m3 (R-2)

Se encuentra ubicado dentro del área que pertenece a la planta de tratamiento de agua potable

en la intersección de la Prolongación Sosiego y la carretera a Levanto.

Funciona como un reservorio de cabecera, recibe toda el agua que produce la planta de

tratamiento y abastece directamente a los sectores La Laguna y Virgen de Asunta a través de

la línea de 150 mm de asbesto cemento y al reservorio R-1 a través de la otra línea de 160 mm

PVC.



Foto N° IV - 36 Vista panorámica del reservorio de 1000 m3 (R-2)

Fue construido en el año 1988, de geometría cilíndrica, estructura de concreto armado, su base

circular interna es de 15,92 m. de diámetro, altura de 7,89 m. (incluido la cúpula) y espesor de

sus paredes 0,25 m. Cuenta con un volumen útil de 965,00 m3 y una altura máxima de agua de

4,85 m. La losa del techo es de concreto armado tiene la geometría de un casquete esférico

con una flecha de 1,47 m.

De la inspección realizada se ha podido observar que la estructura en general se encuentra en

perfecto estado.

La caseta de válvulas se ha construido con muros de albañilería de 3,65 x 2,76 m. y el techo de

losa aligerada, esta tiene una pendiente para el escurrimiento de la lluvia

Las instalaciones hidráulicas la conforman tuberías y accesorios de acero schedule 40 de 200

mm de diámetro. Cuenta con una tubería de ingreso, de salida, limpieza y rebose que descarga

sobre la tubería de limpieza, en esta tubería a la salida de la caseta de válvulas se han

instalado cuatro codos de 90º para que trabajen como una trampa con un sello de agua, debido

a que el agua de limpieza y rebose descarga a los terrenos de cultivo aguas abajo de la

carretera a Levanto.

Para evitar posible contaminación del reservorio a través de esta tubería, se recomienda

construir una cámara de rebose a donde se descargue el agua de limpieza y rebose y desde

esta cámara sea conducida hacia la red de alcantarillado.



También se ha observado que la válvula flotadora que controla el nivel máximo de agua en el

reservorio ha sido retirada debido a que esta origina perdida de carga para su funcionamiento

automático y existe poco desnivel entre los filtros y el reservorio, es por ello cuando en las

madrugadas el reservorio se llena rebosa frecuentemente. Es recomendable instalar una

válvula flotadora con boya.

Foto N° IV - 37 Obreros desmontando la válvula de control de nivel

3.1.1.3 Reservorio 100 m3 (R-3)

Se encuentra ubicado en el punto mas alto del cerro Mogrovejo, no cuenta con cerco de

protección, el acceso a la caseta de válvulas y al interior del reservorio se encuentra protegido

con puerta y tapa metálica respectivamente.

Funciona como un reservorio de cabecera y recibe el agua que se impulsa desde la cisterna C-

3 (ubicada en el asilo) mediante una electrobomba. El agua almacenada sirve para abastecer a

la UU.PP Santa Rosa de Lima, Santa Rosa de Luya Urco y Santo Toribio de Mogrovejo, a

través de tres líneas de aducción independientes.

Foto N° IV - 38 Vista panorámica del reservorio R-3




circular interna es de 7,91 m. de diámetro, altura de 3,40 m. (incluido la cúpula) y espesor de su

muro de concreto 0,25 m. además de un recubrimiento con mampostería de piedra de 0,15 m.

Cuenta con un volumen útil de 102,20 m3 y una altura máxima de agua de 2,08 m. La losa del

techo es de concreto armado tiene la geometría de un casquete esférico con una flecha de

0,74 m.


perfecto estado.

Lo que se ha podido observar según la foto que se muestra, es que la losa del techo no cuenta

con un recubrimiento con mortero enlucido es por ello que se observa que la lluvia lo viene

desgastando, en este caso no hay problema de infiltración en la estructura por la pendiente con

que cuenta.

La caseta de válvulas se ha construido con muros de mampostería de piedra de 0,40 m. de

espesor en un área de 2,74 x 1,91 m, el techo es una losa de concreto armado, esta tiene una

pendiente para el escurrimiento de la lluvia

Foto N° IV - 39 Se observa el desgaste del concreto en la cara externa de la cúpula

Las instalaciones hidráulicas la conforman tuberías y accesorios de PVC y válvulas de control

de Fierro galvanizado según se muestra en la siguiente fotografía. Cuenta con una tubería de

ingreso de PVC de 110 mm. de diámetro, tres tuberías de salida de PVC de 90 mm. de

diámetro, una tubería para la limpieza del reservorio de 110 mm. de PVC que se reduce a 90

mm.



Foto N° IV - 40 Instalaciones hidráulicas del reservorio R-3

3.1.1.4 Reservorio de 100 m3 (R-4)

Se encuentra ubicado en la zona mas alta de la UU.PP Pedro Castro Alva, no cuenta con cerco

de protección, el acceso a la caseta de válvulas y al interior del reservorio se encuentra

protegido con puerta y tapa metálica respectivamente.

Foto N° IV - 41 Vista panorámica del reservorio R-4

Funciona como un reservorio de cabecera y recibe el agua que se impulsa desde la cisterna C-

4 (ubicada también en Pedro Castro), mediante una electrobomba. El agua almacenada sirve

para abastecer a Pedro Castro y El Señor de los Milagros, a través de dos líneas de aducción

independientes.








1,06 m.


perfecto estado.

Se ha podido observar lo mismo que sucede en el reservorio R-3, que la losa del techo no

cuenta con un recubrimiento con mortero enlucido es por ello que se observa que la lluvia lo

viene desgastando, en este caso no hay problemas de infiltración en la estructura por la

pendiente con que cuenta.


espesor en un área de 1,57 x 1,92 m. el techo es una losa de concreto armado, esta tiene una

pendiente para el escurrimiento de la lluvia

Las instalaciones hidráulicas la conforman tuberías y accesorios de PVC y válvulas de control

de Fierro galvanizado. Cuenta con una tubería de ingreso de PVC de 110 mm. de diámetro,

dos tuberías de salida de PVC de 110 mm. de diámetro pero las válvulas de control de 90mm.

estas han sido instaladas mediante dos reducciones cada una, lo mismo sucede con la tubería

de limpieza la tubería es de 110 mm. y la válvula de 90 mm. El agua del rebose y de la limpieza

se descarga muy cerca al área donde se encuentra el reservorio

Foto N° IV - 42 Instalaciones hidráulicas del reservorio R-4



3.1.1.5 Cisterna de 100 m3 (C-3)

Se encuentra ubicado dentro de las instalaciones del asilo de ancianos en el barrio de Luya

Urco en la calle Asunción entre Arequipa y Puno, el acceso a la caseta de válvulas y al interior

de la cisterna se encuentra protegido con puerta y tapa metálica respectivamente.

Foto N° IV - 43 Vista panorámica de la cisterna C-3

Esta cisterna almacena el agua que llega a través de una tubería de 110 mm. de la red de

distribución del barrio de Luya Urco, esta tubería capta el agua de la red en la intersección de

la calles asunción y Santo Domingo.

Fue construido en el año 1997, de geometría cúbica semienterrada, estructura de concreto

armado, su base rectangular interna es de 5,67 x 5,62 m., altura de 4,48 m. el espesor de su

muro de concreto es 0,22 m. Cuenta con un volumen útil de 123,32 m3 y una altura máxima de

agua de 3,87 m. La losa del techo es de concreto armado con un espesor de 0,16 m.

De la inspección realizada se ha podido observar que las paredes interiores presentan un

empastado muy regular debido a que no se observa erosión ni fisuras, no se puede decir lo

mismo de las paredes exteriores debido a que se observa que existe humedad en la pared que

da a la escalera de ingreso a la caseta de válvulas, mas exacto en la arista de la pared que

coincide con la culminación de la escalera al ingresar a la caseta de válvulas.

La caseta de válvulas se ha construido con muros de concreto armado de 0,10 m. de espesor

en un área de 3,64 x 2,07 m. el techo es una losa de concreto armado de 0,20 de espesor.



Las instalaciones hidráulicas están compuestas por accesorios, válvulas y dos electro bombas

de eje horizontal. La tubería de ingreso a la cisterna se encuentra fuera de la caseta de

válvulas y es de 110 mm. de PVC, las tuberías de succión son de 110 mm. de Fierro

Galvanizado, la tubería de impulsión dentro de la caseta de bombeo es de 63 m. pero la línea

de impulsión es de 110 mm. Cada una de las electro bombas cuentan con una válvula de

control y check, en el tramo común se ha instalado una válvula de alivio de presión, para el

golpe de ariete, que se produce cuando se detienen los equipos.

La verificación del funcionamiento de los equipos de bombeo se realizo el 29/04/2004 donde se

comprobó que solo un esta en funcionamiento (15HP) por que la otra (25HP) todavía no entra

en funcionamiento. El tiempo en que opera la bomba es generalmente desde las 01:00 pm

hasta las 07:00 pm, siendo este variable de acuerdo al consumo.

Foto N° IV - 44 Estación de bombeo C-3

La capacidad de los equipos de bombeo son de 25 y 15 HP, de los cuales solo el de 15 HP se

encuentra funcionando debido a que la capacidad de la energía eléctrica existente no es

suficiente. Se ha podido observar que para la demanda actual de las UU.PP. Santa Rosa de

Luya Urco. Santa Rosa de Lima y Santo Toribio de Mogrovejo (1,50 Lt/seg) el equipo que esta

funcionando es suficiente.



3.1.1.6 Cisterna de 100 m3 (C-4)

Se encuentra ubicado en la zona intermedia de la UU.PP Pedro Castro Alva, entre las calles

“E” y “4”, no cuenta con cerco de protección, el acceso a la caseta de válvulas y al interior de la

cisterna se encuentra protegido con puerta y tapa metálica respectivamente.

Esta cisterna almacena el agua que llega a través de una tubería de 110 mm. de la red de

distribución del barrio de Yance, esta tubería capta el agua de la red en la intersección de la

calles San Juan de la Libertad con 6 de Junio (antes Hermosura).




Foto N° IV - 45 Cisterna C-4 Pedro Castro



0,95 m.


perfecto estado.

Se ha podido observar que el techo no cuenta con un recubrimiento con mortero enlucido es

por ello que se observa que la lluvia lo viene desgastando, en este caso no hay problemas de



infiltración en la estructura por la pendiente con que cuenta. El mortero de la pared interior esta

en perfecto estado. La tapa de acceso es metálica y presenta oxidación debido a que la pintura

se ha desprendido.

Foto N° IV - 46 Losa de techo sin recubrimiento expuesta a las lluvias


espesor en un área de 3,41 x 2,87 m. el techo es una losa de concreto armado, esta tiene una

pendiente para el escurrimiento de la lluvia.

Las instalaciones hidráulicas estan compuesta por accesorios, válvulas y dos electro bombas

de eje horizontal. La tubería de ingreso a la cisterna es de 110 mm. PVC, la válvula de control

de esta tubería se encuentra fuera de la caseta y esta enterrada, las tuberías de succión son

de 110 mm. de Fierro Galvanizado pero al entrar a la bomba se reducen a 63 mm, la tubería de

impulsión dentro de la caseta de bombeo es de 63 m. pero la línea de impulsión es de 110 mm.

Cada una de las electro bombas cuentan con una válvula de control y check, en el tramo

común se ha instalado una válvula de alivio de presión, para el golpe de ariete, que se produce

cuando se detienen los equipos.



Foto N° IV - 47 Estación de bombeo Cisterna C-4

La verificación del funcionamiento de los equipos de bombeo se realizo el 30/04/2004 donde se

comprobó que solo funciona uno de ellos desde las 01:00 pm hasta las 07:00 pm tiempo en el

que llena el reservorio R-3. el tiempo de funcionamiento es variable de acuerdo a la demanda

máxima diaria La capacidad del equipo de bombeo es 12,5 HP.

3.1.2 Redes de distribución

La red de distribución de la ciudad de Chachapoyas se encuentra dividida en cuatro zonas de

abastecimiento, las zonas de abastecimiento están delimitadas por el área de influencia de

cada uno de los cuatro reservorios.

La red de distribución esta conformada por las líneas de aducción, redes primarias, redes

secundarias, válvulas de compuerta, grifos contra incendio y conexiones domiciliarias. La red

de distribución de la ciudad de Chachapoyas esta conformada por 6.308,70 metros. lineales de

tubería, instaladas a partir del año 1961. en diámetros que van desde 50 hasta 200 mm. en

diversos materiales como Fierro fundido, Asbesto cemento y Policloruro de vinilo.

No se han considerado como red de distribución las tuberías que tienen un diámetro menor a

63mm. debido a que estos han sido instalados provisionalmente.



3.1.2.1 Tuberías

Esta comprendido por tuberías que van desde 200 hasta 15 mm. con una longitud de

63.008,70 m. No existe una diferencia entre las tuberías matrices y secundarias debido a que

todas dan servicio a conexiones domiciliarias.

Para conocer el diámetro, tipo de material, y año de instalación de las tuberías de agua potable

se ha realizado una inspección por todas las calles que cuentan con servicio de agua potable,

con el personal mas antiguo de la empresa y en los casos en que existía duda se han realizado

calicatas (43 excavaciones), con la finalidad de descubrir las tuberías y conocer sus

características.

En los siguientes cuadros y gráficos se muestran las cantidad de tuberías de acuerdo a su tipo

de material, año de instalación y diámetro con que cuenta la red de distribución de la ciudad.

Como parte de este trabajo se han elaborado primero los planos de topografía de toda la

ciudad de Chachapoyas sobre los cuales se ha podido dibujar el replanteo de la red de

distribución, donde se han indicado los parámetros mencionados anteriormente

Se puede observar que de los 63.008,70 m. de tubería existente en la red de distribución,

47.261,50 m. (75,00%), son de material PVC, 11.764.20 m. (18,67%) de Asbesto cemento,

3551,00 m. (5,64%) de Fierro Fundido y 432,00 m. (0,69%) Fierro Galvanizado. Ver grafico

adjunto.

Como se puede observar en la gran mayoría de las tuberías prevalece el de material PVC esto

nos indica que las tuberías mas antiguas que son de Fierro Fundido y Asbesto cemento han

sido sustituidas por el de PVC, quedando un porcentaje pequeño de estos dos tipo de tuberías.

El material de la tubería de fierro fundido es de muy buena calidad en cuanto a resistencia, el

problema que presentan generalmente este tipo de tuberías es por las incrustaciones debido a

la oxidación de la misma.

Cuadro Nº IV-43. Clasificación de cantidad de tubería por material

Material Longitud

(m.) (%)

Policloruro de Vinilo 47.261,50 75,01

Asbesto Cemento 11.764,20 18,67

Fierro Fundido 3.551,00 5,64

Fierro Galvanizado 432,00 0,69

TOTAL 63.008,70 100,00



Grafico Nº IV-31. Clasificación por material

LONGITUD DE TUBERIA POR TIPO DE MATERIAL

A.C.

19%

PVC

74%

F. G.

1%F. F.

6%

Policloruro de Vinilo Asbesto Cemento Fierro Fundido Fierro Galvanizado

Del grafico anterior se puede observa que existe un predominio de las tuberías de Policloruro

de Vinilo (PVC) en la red de distribución. Esto también nos indica que las tuberías mas antiguas

de asbesto cemento y fierro fundido han sido cambiadas.

Del Cuadro Nº IV-44 se puede ver que en la década de los 90 se han instalado una cantidad

importante de tuberías siendo esta por ampliaciones de servicio y renovación de tuberías

antiguas.

Cuadro Nº IV-44. Clasificación por año de instalación Fecha de

Instalación

Longitud

(m.) (%)

1960 – 1969 15.103,06 23,97

1970 – 1979 7.377,76 11,71

1980 – 1989 9.309,23 14,77

1990 – 1999 23.072,16 36,62

2000 – 2004 8.146,49 12,93

TOTAL 63.008,70 100,00

En el Cuadro Nº IV-45 se presenta el metrado total de la red de distribución clasificados por

diámetro, material y año de instalación



Cuadro Nº IV-45. Longitud de tubería por diámetro, material y año de instalación

DIAMETRO MATERIAL LONGITUD AÑO DE DIAMETRO MATERIAL LONGITUD AÑO DE

(mm) (ml) INST. (mm) (ml) INST.

15 PVC 78,17 1976 90 PVC 531,44 1984

15 PVC 137,02 1984 90 PVC 217,45 1986

15 PVC 48,41 1986 90 PVC 181 1987

15 PVC 395,32 1987 90 PVC 359,73 1990

15 PVC 14,79 1990 90 PVC 1849,86 1996

15 PVC 138,84 1996 90 PVC 540,82 1997

15 PVC 324,2 1997 90 PVC 1094,89 2000

15 PVC 107,48 2000 90 PVC 462,74 2001

20 F°G° 9,36 1976 100 F°F° 1384,76 1961

25 PVC 125,8 1977 100 F°F° 1538,62 1963

25 PVC 145,2 1984 100 AC 3627,93 1961

25 PVC 413,77 1986 100 AC 3242,54 1966

25 PVC 666,75 1990 100 AC 112,25 1968

25 PVC 356,25 1996 100 AC 587,69 1972

25 PVC 826,12 1997 100 AC 87,38 1990

35 F°G° 431,97 1976 100 AC 270,94 1994

38 PVC 66,41 1986 110 PVC 2152,4 1963

38 PVC 28,22 1990 110 PVC 685,09 1966

38 PVC 450,45 1996 110 PVC 291,77 1977

38 PVC 692,36 1997 110 PVC 646,66 1984

50 F°F° 232,49 1961 110 PVC 230,06 1986

80 F°F° 385,79 1961 110 PVC 1728,47 1996

63 PVC 423,11 1975 110 PVC 2882,75 1997

63 PVC 46,68 1977 110 PVC 461,03 1998

63 PVC 817,03 1982 110 PVC 248,13 1999

63 PVC 448,6 1984 110 PVC 464,62 2000

63 PVC 2308,22 1986 110 PVC 2002,58 2001

63 PVC 1551,28 1987 110 PVC 232,03 2003

63 PVC 971,99 1990 110 PVC 267,18 2004

63 PVC 829,02 1994 150 AC 1558,2 1961

63 PVC 304,35 1995 150 AC 497,99 1984

63 PVC 3646,66 1996 150 AC 182,99 1966

63 PVC 4037,02 1997 150 AC 895,18 1993

63 PVC 433,09 1998 160 PVC 868,35 2002

63 PVC 260,33 2000 200 AC 673,37 1984

63 PVC 2386,29 2003 200 AC 27,76 1993

90 PVC 5383,21 1977 TOTAL: 63008,7

3.1.2.2 Válvulas y grifos contra incendio

De la inspección de campo a la red de distribución se pudo encontrar que se han instalado dos

tipos de válvulas; de compuerta y de bola, las primeras para tuberías de diámetro mayor o igual

a 90 mm. y la segunda para las de diámetro menor o igual a 63 mm.



El estado de funcionamiento de las válvulas se verifico utilizando un equipo detector acústico

de fugas con que cuenta EMUSAP, de las siguientes características:

MARCA : FISHER

MODELO: XLT – 20

Nº SERIE: 14887

El procedimiento para verificar el funcionamiento de las válvulas fue mediante el cierre de cada

una de ellas y luego se colocaba el detector acústico para verificar si la válvula dejaba pasar

agua o no, en el caso de que dejaba pasar agua se ha considerado a la válvula inoperativa,

caso contrario se ha considerado como válvula operativa. Además se han encontrado válvulas

que a pesar de cerrar herméticamente pierden agua por la empaquetadura, en estos casos se

ha considerado válvula operativa por reparar. se ha verificado el número de vueltas de

funcionamiento en el caso de estar reguladas. En la siguiente foto se muestran los trabajos

realizados.

Foto N° IV - 48 Verificando el estado de funcionamiento de la válvula

El resultado de la inspección realizada se muestra en el Cuadro Nº IV-46, donde se puede

observar que de un total de 342 válvulas existentes desde el punto de vista de funcionamiento,

283 son de control y 59 para purgar la red, de acuerdo a su estado físico 340 se encuentran

operativas de las cuales 21 requieren mantenimiento y 2 se encuentran inoperativas.



Cuadro Nº IV-46. Estado físico y de funcionamiento de válvulas Diámetro

Material Tipo Funcionamiento Estado

(mm) Control Purga Existentes Operativa Oper.P/R Inoperativa

15 B°G° Bola 0 7 7 7 1 0

15 PVC Airel 0 6 6 6 0 0

20 B°G° Bola 0 1 1 1 0 0

32 F°F° Compuerta 2 1 3 3 0 0

32 B°G° Bola 13 7 20 20 1 0

40 B°G° Bola 2 5 7 7 0 0

63

F°F° Compuerta 25 5 30 29 2 1

B°G° Bola 35 18 53 52 0 1

B°G° Volante 9 1 10 10 1 0

90

F°F° Compuerta 7 0 7 7 0 0

B°G° Bola 6 5 11 11 0 0

B°G° Volante 1 0 1 1 0 0

110

F°F° Compuerta 161 0 161 161 15 0

B°G° Bola 2 3 5 5 0 0

B°G° Volante 2 0 2 2 1 0

160 F°F° Compuerta 16 0 16 16 0 0

200 F°F° Compuerta 2 0 2 2 0 0

Total: 283 59 342 340 21 2

Oper.P/R. Operativa por reparar

3.1.2.3 Conexiones domiciliarias

El agua potable es distribuida a la población de Chachapoyas a través de 4.166 conexiones

domiciliarias activas, Para tener conocimiento en que estado se encuentran funcionando las

conexiones se ha realizado una inspección a cada uno de los componentes visibles como son

la caja portamedidor, el marco y la tapa para la caja, la batería (llave de paso, contratuerca,

adaptador) y el medidor.

De esta inspección se ha podido encontrar que 4.141 medidores están en funcionamiento y 25

en estado inoperativo (es decir no funciona la relojería), por lo tanto requieren ser cambiados.

Para una determinación mas exacta acerca del funcionamiento de los medidores es decir si la

medición que realizan se encuentra dentro del rango permisible, se ha realizado la aferición a

una muestra de 101 medidores, cuyos resultados se muestran en el cuadro Nº IV-50.

Se ha encontrado mas de 9 marcas de medidores instalados, siendo las mas antiguas las

Badger, y los que en mayor cantidad se han encontrado son los de la marca Schulumberger

(885,00 unidades), dentro de otros se han considerado alas marcas Bmeters, Maipo TM, y

Reuter



Cuadro Nº IV-47. Clasificación de medidores MEDIDORES

MARCA CANTIDAD ESTADO DIAMETRO

OPERATIVO DEFECTUOSO 15 mm 20 mm 25 mm 63 mm

ABB 272,00 271,00 1,00 266,00 1,00 5,00 0,00

Badger 93,00 89,00 4,00 92,00 1,00

Inca 746,00 741,00 5,00 732,00 4,00 10,00

Mini Inca 551,00 549,00 2,00 550,00 1,00

Inca SPX 209,00 208,00 1,00 206,00 1,00 2,00

Posseidon 271,00 269,00 2,00 267,00 2,00 2,00

Schulumberger 885,00 878,00 7,00 878,00 3,00 2,00 2,00

Tecnobras 461,00 461,00 0,00 461,00

Triveca 599,00 596,00 3,00 596,00 3,00

Otro 79,00 79,00 0,00 79,00

TOTAL 4.166,00 4.141,00 25,00 4.127,00 15,00 22,00 2,00

Grafico Nº IV-32. Clasificación de medidores por fabricante

También se ha tomado nota del estado de las llaves de paso, caja portamedidor, marco y tapa

y el solado de la conexión domiciliaria, se ha anotado el material del cual han sido fabricados,

según se muestra en el cuadro adjunto, el 60% de las conexiones tienen llaves de paso de

PVC y el 40% restante de bronce, estas últimas generalmente se encuentran deterioradas por

ser muy antiguas por ello es recomendable su cambio, la relación de ubicación de cada una de

estas conexiones se presentan en el anexo. También Se ha podido observar que la caja porta

medidor de 4.027 (96.7%), conexiones no cuenta con solado.



Cuadro Nº IV-48. Componentes de la conexión domiciliaria / material de fabricación

Componentes Material

Total PVC Bronce F,F. F.G. Metálica Concreto Otro Ladrillo Piedra

Llave de paso 2.503,00 1.663,00 - - - - - - - 4.166,00

Marco y tapa - - 2.529,00 1.173,00 279,00 97,00 9,00 - - 4.087,00

caja porta medidor - - - - - 3.031,00 - 994,00 93,00 4.025,00

Cuadro Nº IV-49. Estado físico de los componentes de la conexión domiciliaria

Componentes Estado Físico

Bueno (%) Det. (%) No tienen Total

Llave de paso 2.400,00 57,61 1.766,00 42,39 - 4.166,00

Marco y tapa 3.544,00 85,07 543,00 13,03 79,00 4.166,00

Caja porta medidor 3.534,00 84,83 632,00 15,17 48,00 4.166,00

solado 139,00 3,34 - - 4.027,00 4.166,00

Det. Deteriorado

De los cuadro Nº IV-48 y 49 se puede observar que existen 79 cajas porta medidor que no

cuentan con marco y tapa, y de las 4.087,00 existentes 543,00 se encuentran deterioradas y

requieren ser cambiadas. De igual manera 632 cajas porta medidor requieren ser cambiadas

Como parte del presente diagnostico también se ha evaluado la precisión de la medición de los

medidores para ello se ha tomado una muestra de 101 medidores de cada uno de los sectores

abastecimiento y se ha llevado al banco de pruebas para la aferición de los mismos teniendo

los resultados que se muestran en los siguientes cuadros.

Cuadro Nº IV-50. Resultado de la aferición de una muestra de 101 medidores

Estado

Cantidad Volumen

De Prueba Perdido

Medidores (Litros) (%) (Litros) (%)

Operativo 51,00 51.000,00 50,50 17,23 0,02

Sub registro 42,00 42.000,00 41,58 6.886,27 6,82

Malogrado 8,00 8.000,00 7,92 4.168,03 4,13

TOTAL 101,00 101.000,00 100,00 11.071,53 10,96

La prueba de aferición de un medidor se realiza para tres tipos de caudal alto, medio y bajo, de

los resultados obtenidos se ha podido observar que los porcentajes de error que se encuentran

por encima del error permisible (+/- 4, 4 y 10% respectivamente) con mayor frecuencia son



para los caudales medio y bajo, para mayor información los resultados se presentan en los

anexos.

Grafico Nº IV-33. Estado de los medidores aferidos

ESTADO DE LOS MEDIDORES

Operativo

51,00 und

Malogrado

8 und.

Sub registro

42,00 und.

Operativo Sub registro Malogrado

Como se puede observar en el cuadro anterior existe un 10,96% de agua que no se registra

debido a que los medidores probados están sub registrando o se encuentran malogrados. Del

total de medidores el 49,50% de los medidores aferidos presentan problemas.

Foto N° IV - 49 Banco de prueba de medidores



3.2 Funcionamiento de la Red de Distribución

El subsistema de distribución funciona a través de cuatro sectores de abastecimiento, los

cuales están delimitados por los reservorios de almacenamiento R-1, R-2, R-3 y R-4 (ver

Lámina Nº IV–3)

Los sectores de abastecimiento R-2, R-3 y R-4 cuentan cada uno con una sola zona de

presión, en cambio el sector de abastecimiento del R-1 se encuentra dividido en cuatro zonas

de Presión

3.2.1 Sector de Abastecimiento R-1

Esta conformado por los barrios Luya Urco, Santo Domingo, Yance y La Laguna (todo el centro

hasta Tres Esquinas y Piura) Por el sur todo la calle Santo Domingo hasta Pucacruz y por el

norte la zona baja (de la cisterna C-4 hacia la quebrada Santa Lucia) de la UU.PP Pedro Castro

Alva.

Cuenta con cuatro zonas de presión aisladas, para la reducción de la presión se han instalado

cuatro válvulas reductoras de presión, protegidas por una cámara de concreto. En cuanto a su

ubicación existen calles que deben ser reubicadas dentro de las zonas de presión esto se

puede observar en el cuadro siguiente donde se presenta una relación de calles donde se han

encontrado presiones mayores a 50 metros de columna de agua. La zona donde se ha

encontrado presiones mínimas a 5 m H2O es en la calle Arequipa.

Cuadro Nº IV-51. Calles con presiones elevadas

NUM. SECTOR DE DIRECCION FECHA HORA

MEDICION

PUNTO ABAST. (mca)

3 R-1 Santo Domingo Nº 1082 (aguas arriba VRP-2) 17/03/04 04:30 85,00

4 R-1 Jr. Santo Domingo Nº 979 30/03/04 11:00 70,00

5 R-1 Libertad Nº 267 19/03/04 05:00 62,50

6 R-1 Bolivia Nº 768 17/03/04 04:22 85,00

7 R-1 Jr. Bolivia Nº 707 29/03/04 03:45 60,00

8 R-1 Grau Nº 302 26/03/04 11:25 58,00

9 R-1 Amazonas Nº 175 18/03/04 03:55 64,00

10 R-1 Jr. Amazonas s/n (Colegio S.J.L) 31/03/04 12:15 60,00

11 R-1 Triunfo Nº 161 18/03/04 11:00 80,00

12 R-1 Ayacucho Nº 286 18/03/04 04:12 66,00

13 R-1 Jr. Santa Ana Nº 830 29/03/04 04:37 66,50

14 R-4 UU. PP. Pedro Castro zona baja 18/03/04 05:26 62,50



17 R-1 12 de Octubre / Santa Lucia 18/03/04 05:53 52,00



NUM. SECTOR DE DIRECCION FECHA HORA

MEDICION

PUNTO ABAST. (mca)

18 R-2 Jr. Sachapuyos Nº 552 18/03/04 03:30 95,00






3.2.1.1 Válvula reductora de presión Nº 1

Se encuentra ubicada en la cuadra cuatro de la calle Piura, entre las calles Grau y Dos de

Mayo, sobre la tubería de asbesto cemento de 150 mm de diámetro, se han instalado dos

válvulas reductoras en paralelo de 110 mm. de diámetro, actualmente solo esta trabajando una

de ellas. La presión de ingreso es de 55 mca y de salida 30 mca. En la inspección realizada en

el mes de Febrero del presente se encontró que ninguna de las dos válvulas reductoras

estaban funcionando por lo tanto las tuberías de esta zona de presión estaban soportando

presiones mayores a los 90 mca. Esta cámara siempre se encuentra inundada debido a que

existe fuga por la instalación hidráulica. El acceso es muy incomodo debido a que el techo de la

cámara esta a unos 0.40 m. por debajo del pavimento.

También se ha podido verificar que la presión a la salida de la válvula reductora no se puede

regular a una presión menor del que esta trabajando actualmente. Se requiere reducir la

presión de salida debido a que en las zonas mas bajas del área de influencia de esta reductora

de presión se han encontrado presiones de 60 a 70 metros de columna de agua, por ello es

importante regular la presión de salida.

Foto N° IV - 50 Instalaciones hidráulicas Válvula reductora de Presión Nº1



Esta cámara se inunda frecuentemente debido a que pierde agua por uno de los accesorios de

la válvula reductora, además porque el agua de lluvia que ingresa a la cámara no es evacuada,

debido a que el sistema de drenaje de la cámara esta obstruida.

Al área de influencia de esta cámara se le denomina Zona de Presión Nº I y sus límites la

conforman las calles Dos de Mayo, Junín, las calles Piura y Bolivia en la intersección con Santo

Domingo, Los Ángeles y Grau. De las mediciones de presión se ha podido encontrar que las

conexiones domiciliarias que se encuentran en las cuadras 8, 9 10 de la calle Santo Domingo

presentan presiones por encima de los 50 metros de columna de agua, por ello este tramo

debería de ser conectada a la zona de presión Nº I.


Se encuentra ubicada en la intersección de las calles Santo Domingo y Los Ángeles, se ha

instalado la reductora de presión en punto donde la tubería de PVC, que lleva el agua por

Santo Domingo, cambia de diámetro de 110 mm a 90 mm. esta zona de presión solo esta

conformada por la calle prolongación Santo domingo hasta la altura de la quebrada Pishcopata.

La presión de ingreso es de 65 mca. (6,5 bar) y la presión de salida 15 mca. (1,5 bar).


Se encuentra ubicada en la prolongación Santo domingo a la altura de la quebrada Pishcopata,

la reductora de presión se encuentra instalada sobre la tubería de PVC de 90 mm. La

instalación hidráulica de la válvula también es de 90 mm. la presión en la tubería antes de

pasar por la válvula es 53 mca (5,3 bar) y a la salida es de 30mca (45 bar).


Se encuentra ubicada en la calle Unión antes de llegar a la avenida Salamanca, instalada

sobre la tubería de asbesto cemento de 100 mm. La instalación hidráulica de la válvula es de

90 mm la presión en la tubería antes de pasar por la válvula es de 45 mca (4,5 bar) y a la

salida es 35 mca (3,5 bar). De las dos válvulas instaladas solo se encuentra funcionando una

de ellas.



El área de influencia de este sector de abastecimiento por el sur llega hasta la zona

denominada Pucacruz, lugar donde se han podido encontrar presiones mayores a los 50,00

metros de columna de agua. Se han tomado lectura de presiones en la zona y los resultados se

muestran en el siguiente cuadro.

Cuadro Nº IV-52. Mediciones de presión en el barrio Pucacruz NUM. SECTOR DE DIRECCION FECHA HORA MEDICION

PUNTO ABAST. (mca)

1 R-1 Puca Cruz 2045 (C-20) 03/04/04 09:38 70,00

2 R-1 Puca Cruz 2090 (C-20) 03/04/04 10:15 70,00

3 R-1 Puca Cruz 2050 (C-20) 03/04/04 10:25 60,00

4 R-1 Puca Cruz 1781 (C-17) 03/04/04 10:45 64,00

Las presiones mayores a los 50,00 metros de columna de agua se encuentran en este sector

de abastecimiento, a partir de la cuadra 13 del Jr. Santo domingo hacia la zona denominada

Pucacruz.



SECTOR DE

ABASTECIMIENTO

R - 3

SECTOR DE

ABASTECIMIENTO

R - 4

SECTOR DE

ABASTECIMIENTO

R - 2 SECTOR DE

ABASTECIMIENTO

R - 1

LEYENDA

Reservorio Circular

Estacion de Bombeo Circular

Reservorio 507 m3 Jr. Matiaza Rimache

Reservorio 1027 m3 Planta de Tratamiento

Reservorio 87 m3 UU.PP. Sto. Toribio de Mogrovejo

Cisterna Rectangular 110 m3 Barrio Sto. Domingo

Cisterna Circular 87.5 m3 UU.PP. Pedro Castro A.

Sector de Abastecimiento R-1



Sector de Abastacimiento R-4

Reservorio 72 m3 UU.PP. Pedro Castro Alva

C - 4

C - 3

R - 4

R - 3

R - 2

R - 1

Estacion de Bombeo Rectangular

Lamina Nº IV-3 Sectores de Abastecimiento existentes

R - 2Vol. útil : 1027 m3

C.N.F. : 2.418,209 msnm

C.N.T. : 2.425,673 msnm

C.N.A. : 2.433,059 msnm

R - 1Vol. útil : 507 m3

C.N.F. : 2.385,846 msnm

C.N.T. : 2.390,136 msnm

C.N.A. : 2.388,906 msnm

R - 4Vol. útil : 72 m3

C.N.F. : 2.415,027 msnm

C.N.T. : 2.418,517 msnm

C.N.A. : 2.416,904 msnm

C - 4Vol. útil : 87.5 m3

C.N.F. : 2.346,258 msnm

C.N.T. : 2.349,758 msnm

C.N.A. : 2.348,128 msnm

C - 3Vol. útil : 110 m3

C.N.F. : 2.382,475 msnm

C.N.T. : 2.387,100 msnm

C.N.A. : 2.386,345 msnm

R - 3Vol. útil : 87 m3

C.N.F. : 2.450,939 msnm

C.N.T. : 2.454,419 msnm

C.N.A. : 2.453,019 msnm




Este sector se abastece por el reservorio de almacenamiento de 1000 m3 (R-2) a través de una

tubería de 150 mm de material asbesto cemento

Esta delimitado por la planta de tratamiento, hasta tres esquinas, Higo Surco, Zeta, Santa

Isabel y Virgen de Asunta. Los problemas que se han podido observar en este sector es en la a

UU.PP. Virgen de Asunta, referente a las constantes roturas de las tuberías, debido a que se

han podido encontrar presiones muy elevadas según se muestra en el cuadro adjunto

Cuadro Nº IV-53. Mediciones de presión en Virgen de Asunta Número

Punto

Sector de

Abastecimiento

Dirección

Fecha

Hora

Hora

Presión

(mca)

1 R-2 Prolongación Tres Esquina (Virgen de Asunta) 04/06/04 10:15 50,00

2 R-2 Tres Esquinas Nº 69 (Virgen de Asunta 04/06/04 10:35 50,00

3 R-2 Francisco Ramos S. N º 325 (Virgen de Asunta) 04/06/04 11:15 60,00

4 R-2 Hermosura cuadra 11 (Virgen de Asunta) 04/06/04 11:25 70,00

5 R-2 Antonio Hornedo Nº 170 (Virgen de Asunta) 04/06/04 11:35 70,00

6 R-2 Antonio Hornedo ex Policlinico (Virgen de Asunta) 04/06/04 11:45 70,00

7 R-2 Pasaje Santa Rosa (Virgen de Asunta) 04/06/04 11:50 70,00

8 R-2 Rosa Náutica 04/06/04 12:25 80,00

mca : metros de columna de agua

Como se puede observar en el cuadro anterior las presiones se encuentra entre 50 y 80 metros

de columna de agua, teniendo en cuenta que estas mediciones se realizaron en las horas de

máximo consumo, lo que nos indica que estas aumentan durante la noche.

Para evitar las altas presiones en la UU.PP. Virgen de Asunta se presentan dos alternativas:

Debe ser abastecida desde el reservorio de 560 m3 (R-1) a través de red de distribución de 90

mm de diámetro que pasa por la Prolongación Tres Esquinas.

Si se desea seguir abasteciendo desde el R-1 se debe instalar una válvula reductora de

presión en la calle Cuarto Centenario a 90 m. de la intersección con Sosiego.


Esta delimitado por el área que abastece el reservorio de 100 m3 denominado R-3, estas zonas

la conforman las UU.PP. Santa Rosa de Luya Urco, Santa Rosa de Lima (Calle Cristo Rey y

Pje. Santa Rosa) y Santo Toribio de Mogrovejo. Este sector de abastecimiento toma el agua de

la red de distribución en el barrio de Luya Urco en la intersección de las calles Santo Domingo y



Asunción mediante una tubería de 110 mm. el cual conduce hasta una cisterna de 100 m3

desde donde se impulsa el agua mediante una electro bomba de 15 HP y una línea de

impulsión de 110 mm. hasta el reservorio de almacenamiento R-3 desde esta estructura salen

tres líneas de aducción para entregar el servicio a cada una de las tres localidades

mencionadas.

El sector de abastecimiento en su totalidad se esta abasteciendo directamente del reservorio R-

3, existiendo en el área de servicio un desnivel de 85 metros, desde el reservorio al punto de

abastecimiento mas bajo. Es por ello que es necesario separar la red en dos zonas de presión.

En el cuadro Nº IV-54 se muestran las presiones encontradas dentro de las viviendas.

Cuadro Nº IV-54. Mediciones de presión en Sta. Rosa de Lima y de Luya Urco NUM. SECTOR DE DIRECCION FECHA HORA MEDICION

PUNTO ABAST. (mca)

1 R-3 Jr. Cristo Rey Nº 387 01/04/04 05:30 70,00

2 R-3 Jr. Cristo Rey Nº 345 01/04/04 05:49 70,00

3 R-3 Jr. Cristo Rey Nº 225 01/04/04 06:04 60,00

4 R-3 Pje. Santa Rosa Nº 165 01/04/04 06:22 60,00

De las inspecciones de campo realizadas se ha podido determinar que el equipo de bombeo

que se encuentra funcionando trabaja entre 8 y 11 horas continuas desde las 12 del medio día

hasta las 8 u 11 de la noche. El caudal que bombea la electro bomba es 4,10 Lt/seg. La línea

de impulsión de PVC, 110 mm de diámetro tiene una longitud de 431,60 m. El volumen

almacenado durante las horas de bombeo es suficiente para cubrir la máxima demanda que se

presenta en el transcurso de la mañana entre las 8: 00 o 9:00 am. También se han realizado

mediciones a la salida del reservorio durante las 24 horas del día obteniéndose que el caudal

promedio de consumo de la UU.PP. Santa Rosa de Lima, Santa Rosa de Luya Urco y Santo

Toribio de Mogrovejo es 1,52 Lt/seg. Pero el caudal promedio medido por la empresa es 0,86

Lt/seg en promedio. Estos resultados obtenidos se muestran en el cuadro siguiente:

Cuadro Nº IV-55. Parámetros hidráulicos del sector de Abastecimiento R-3

Área de Qsalida reserv Qconsumo Pérdidas Dotación

Abastecimiento (Lt/seg) (Lt/seg) (Lt/seg) (%) (Lt/hab/día)

R-3 1,52 0,86 0,66 43,30 104,08



El caudal promedio de salida del reservorio que se presenta en el cuadro anterior es el

promedio de tres días de mediciones, el caudal de consumo se refiere al caudal medido

promedio de un año de lecturas en los medidores por la empresa. Se puede apreciar que el

porcentaje de pérdidas (43,30%) es muy parecido al porcentaje de perdidas promedio de todo

el sistema (40,00%) calculado en el capitulo del estudio de la demanda.

Referente a las perdidas se ha podido encontrar en el aforo del 26/06/04, que a partir de las

00:00 hasta las 06:00 horas se presenta un caudal constante a la salida del reservorio (0,49

m3/hr) y en el día 25/06/04 también se repite entre las 02, 03 y 05:00 horas. Por lo tanto este

podría ser el caudal que pierde el sistema por fugas en las redes, pero solo representa el

10,22% del caudal que se entrega al sector de abastecimiento R-3, entonces la diferencia

(33,08%) seria perdida por que no se esta llevando a cabo una correcta lectura en los

medidores o estos están sub registrando. También podría ser por conexiones clandestinas. Los

reportes de los aforos realizados en los reservorios se presentan en los anexos.

3.2.4 Sector de abastecimiento R-4

Esta delimitado por el área de influencia del reservorio R-4 de 100 m3 de capacidad, las zonas

abastecidas son la UU.PP. Pedro Castro Alva, Alonso de Alvarado y Señor de los Milagros, en

el sector de Pedro Castro solo abastece a las viviendas que se encuentran ubicadas por

encima del nivel de la cisterna C-4.

En este sector se ha podido encontrar que las viviendas mas próximas al reservorio cuentan

con una presión por debajo de los 10 metros de columna de agua y en algunas ocasiones no

cuentan con el servicio, esto debido a que el sector de abastecimiento presenta una pendiente

muy pronunciada y cuando los usuarios de las zonas mas bajas utilizan el servicio se pierde

presión en las zonas próximas al reservorio.

Otro problema que se ha podido encontrar son las altas presiones en las zonas mas bajas,

según se muestra en el cuadro siguiente, ocasionando esto la frecuente rotura de las tuberías.

Cuadro Nº IV-56. Presiones en las zonas de la UU.PP. Pedro Castro NUM. SECTOR DE

DIRECCIÓN FECHA HORA MEDICION

PUNTO ABAST. (mca)






El equipo d bombeo que se encuentra ubicado en la estación de bombeo en la cisterna C-4, es

de 12,5 HP funciona entre 11 y 12 horas en los días de máximo consumo, el caudal de bombeo

obtenido de los aforos es 4,80 Lt/seg. La línea de impulsión tiene una longitud de 682,00 m., de

material PVC y 110 mm. de diámetro. El caudal promedio medio que sale del reservorio es 1,70

Lt/seg, de acuerdo a las mediciones realizadas como parte del estudio durante las 24 horas del

día.

Las perdidas calculadas en este sector están en el orden del 25% del volumen que sale del

reservorio hacia la población, este valor ha sido obtenido de la diferencia entre el caudal

promedio medido durante tres que sale del reservorio (1,70 Lt/seg.) y el caudal promedio

medido mensualmente durante un año por la empresa de agua en los medidores (1,27 Lt/seg.)

Las zonas de presión no estan funcionando eficientemente y por ello se requiere que estas

sean redefinidas y en algunos casos como en Virgen de Asunta, la zona baja de Pedro castro

y Mogrovejo se deben crear nuevas zonas de presión debido a las altas presiones que se han

encontrado, del mismo modo en la calle Santo Domingo a partir de la quebrada Psicópata

hasta Pucacruz se debe crear una nueva zona de presión. En la lámina Nº IV-4 se muestra el

esquema de las zonas de presión propuestas en función al plano topográfico elaborado como

parte del presente diagnostico.



3.3 Evaluación de la Red de Distribución

La evaluación del funcionamiento hidráulico de la red de distribución se ha realizado de dos

maneras. Para las líneas de conducción, aducción y redes de distribución se ha utilizado un

software especifico. En cambio para la evaluación de las líneas de impulsión y el equipo de

bombeo se han utilizado hojas de cálculo elaborados por el equipo técnico.

3.3.1 Evaluación Hidráulica de líneas de conducción, aducción y redes

Para llevar a cabo el cálculo hidráulico de la red de distribución se utilizo el software llamado

CYBERNET que trabajo dentro del entorno de Autocad R14.

El cálculo de la red se ha realizado en tres sectores independientes debido a la complejidad de

la red de distribución:

Para el primer caso se ha considerado a los sectores de abastecimiento R-1 y R-2

interconectados, debido a que el reservorio R-2 alimenta al R-1 mediante una línea de

conducción, en este sector se ha evaluado la red de distribución de los barrios Luya Urco,

Santo Domingo, Yance y La Laguna, Santa Isabel, Higos Urco, Zeta y la UU.PP. Virgen de

Asunta.

Para el segundo caso, solo se ha considerado al sector de abastecimiento del R-3, que

abastece de agua la zona Mogrovejo. Y para el último caso se ha considerado al sector de

abastecimiento del R-4, que abastece agua a las zonas Pedro Castro de Alva y Sr. de los

Milagros.

Para el cálculo solo se han considerado tuberías que cuenten con diámetro mayor a los 63 mm,

mas no aquellas que tienen un diámetro inferior, este caso se presenta mayormente en la zona

de Santo Toribio de Mogrovejo, Santa Rosa de Luya Urco y Santa Rosa de Lima.

En la simulación se ha tratado de reflejar el real funcionamiento de la red de distribución, para

ello se ha contado con la información proporcionada por el personal de la empresa así como la

información recogida en los trabajos de campo que se han llevado a cabo durante la

elaboración del presente diagnostico.

3.3.1.1 Datos de ingreso para la evaluación de las líneas de conducción

La evaluación de la capacidad de las líneas de conducción se han realizado utilizando la

información de los planos existentes del año 1995, se ha encontrado en estos planos que la



cota de la cámara rompe presión Nº1, coincide con la cota que se coloco como parte del

diagnostico es por ello que se ha trabajado con esta información para la evaluación de las

mismas. La numeración de las cámaras rompe presión que se presenta en el cuadro Nº IV-70

están de acuerdo de acuerdo a la numeración de los planos de replanteo.

Para la evaluación hidráulica se ha utilizado la formula de Hazen-Williams:

Q = (0.0178 / L) hf 0.54 D2.63 C

V = 1.974 Q / D2

Donde:

Q = caudal máximo (lps)

hf = perdidas de carga (m)

L = longitud del tramo (m)

D = diámetro de tubo (pul)

3.3.1.2 Datos de ingreso para la modelación de la Red

Se han establecido Tres modelos hidráulicos, para los años 2004 y 2024 considerando los

consumos actuales y proyectados respectivamente bajo las condiciones de funcionamiento

actuales, es decir sin realizar ningún cambio. El tercer escenario se ha dado bajo la condición

de haber realizado mejoras en el funcionamiento de la red de distribución.

Para cada uno de estos escenarios a su vez se han simulado caudales diferentes hasta

conocer cual es el máximo caudal que puede soportar la red.

Las simulaciones se han realizado para un periodo extendido de 24 horas, es decir

considerando los caudales que utiliza la ciudad hora a hora, esto se ha logrado utilizando los

coeficientes de máximo consumo horario, calculados en el estudio de la demanda capitulo

2.4.3.1, en el Cuadro No III-25. El rango de K2 es entre 0.4 y 2.02, a las horas 4:00am y

9:00am, respectivamente.

Las consideraciones principales del modelo son las siguientes.

Cota topográfica y demanda en el nudo.

Diámetro, material y factores de fricción de los tramos (tubos).

Cota topográfica, diámetro, material y regulación (número de vueltas) de la válvula.



Cota topográfica, diámetro, material, estado y caída de presión requerida en la válvula

reductora de presión

Los coeficientes de fricción considerados para la evaluación de la red son; PVC : 130, Asbestos

Cemento : 120, Fiero Fundido : 80.

Para simular el funcionamiento actual se ha calculado la demanda en los nudos en función al

número de conexiones de cada tramo. las válvulas de control fueron simuladas como se

encuentran operando en el campo, en la mayoría de los caso excepto en algunas que fue

imposible debido a que el programa no lo permitía. Las válvulas que se encuentran cerradas

han sido simuladas como nudos cerrados, con la finalidad de conocer la velocidad y perdida de

carga en el tramo, debido a que si lo consideramos como válvula cerrada el programa asume

que no hay flujo en el tramo.

En las válvulas rompe presión el programa considera una caída constante en la presión con

respecto aguas arriba y abajo de la válvula, estos valores ingresados fueron los obtenidas en el

campo, de las mediciones de presión al ingreso y salida de las válvulas rompe presión.

Los valores obtenidos han sido: PRV-1(Jr. Piura) : 25 m H2O, PRV-2 (Jr. Santo Domingo/Los

Angeles): 50 m H2O, PRV-3 (Jr. Santo Domingo pasando la quebrada Pishcopata) : 20 m

H2O, PRV-4. (Jr. Unión / San Juan de La Libertad) : 10 m H2O.

Los parámetros de control conocidos para la comparación con la simulación del modelo

hidráulico, fueron la presión y caudal, medido en diferentes puntos de la ciudad y a la salida de

los reservorios respectivamente.

Para el ingreso de datos en los nudos se han considerado los caudales promedios debido a

que el programa permite ingresar los factores que afectan a la demanda promedio para obtener

los consumos horarios estimados, por lo tanto se han realizado 24 simulaciones diferentes para

cada hora del día, obteniéndose el comportamiento de la presión en cada uno de los nuodos

durante el día

3.3.1.3 Resultados de la Simulación en las líneas de conducción

Línea de Conducción Tilacancha

Para determinar la capacidad hidráulica de la línea de conducción se ha utilizado los siguientes

parámetros, diámetro material, cota topográfica y la longitud inclinada de la línea y no la



horizontal, debido a que en el recorrido existe cambios de pendiente muy fuertes. Para

determinar la capacidad máxima de conducción se ha realizado la evaluación de cada tramo,

debido a que las cámaras rompe presión son las que limitan la energía disponible.

Cuadro Nº IV-57. Resultados de la Evaluación de la Línea de Conducción de Tilacancha Tramo de Tubo Cota de Fondo (m) hf

(m)

Diámetro

(pul) Material “C”

Longitud Caudal Velocidad

De A Inicio Final (m) (Lt/seg.) (m/seg.)

Captación CRP-13 - - 14 PVC 150 5250 - -

CRP-13 CRP-12 2919,5 2898,2 21,3 14 PVC 150 5790 134 1,35

CRP-12 CRP-11 2898,2 2873,5 24,7 12 PVC 150 6337 92 1,26

CRP-11 CRP-10 2873,5 2813,5 60,0 12 PVC 150 2202 263 3,60

CRP-10 CRP-9 2813,5 2789,5 24,0 8 PVC 150 621 109 3,37

CRP-9 CRP-8 2789,5 2721,0 68,5 8 PVC 150 805 167 5,16

CRP-8 CRP-7 2721,0 2702,5 18,5 8 PVC 150 161 197 6,07

CRP-7 CRP-6 2702,5 2653,0 49,5 8 PVC 150 215 287 8,84

CRP-6 CRP-5 2653,0 2600,2 52,8 8 PVC 150 239 280 8,64

CRP-5 CRP-4 2600,2 2564,0 36,2 8 PVC 150 1343 90 2,78

CRP-4 CRP-3 2564,0 2521,0 43,0 8 PVC 150 250 245 7,56

CRP-3 CRP-2 2521,0 2487,0 34,0 8 PVC 150 150 285 8,78

CRP-2 CRP-1 2487,0 2446,5 40,5 8 PVC 150 1523 89 2,76

CRP-1 Planta 2446,5 2434,2 12,3 8 PVC 150 415 95 2,92

Los tramo que limitan la capacidad de la línea de conducción (celdas de color amarillo) son

entre CRP-2 y CRP-1, y entre CRP-5 y CRP-4, en la zona cerca de la planta. El rango de

caudales permitido para estos tramos es entre 89 – 90 lps, Como se puede observar existen

otros tramos donde la capacidad de conducción es mayor, pero son los tramos mencionados

anteriormente los que limitan debido a la topografía del terreno. La capacidad máxima de la

línea es mayor que la demanda promedio futura para el año 2024 (76.37 lps), mas no así para

la demanda máxima diaria (106,92Lt/seg).

Como parte de la evaluación se realizaron dos aforos (a la salida del desarenador) del agua

que ingresa a la línea de conducción obteniéndose valores de 91,56 y 156,00 Lt/seg en

diferentes épocas. Como puede observarse en el cuadro anterior, una gran parte del caudal

debe rebosar en las cámaras rompe presión aguas arriba de los tramos limitantes, lo que se

pudo observar en la CRP-6 cuando se realizo una inspección a lo largo de la línea.



Línea de Conducción Aspashaca

Para evaluar la capacidad de conducción de esta línea se ha considerado los mismos

parámetrosutilizados en la evaluación de la línea de Tilacancha, con la salvedad de que en

este caso se ha considerado la longitud horizontal debido a que el recorrido de la tubería

presenta una pendiente suave y casi constante, excepto el tramo de la CRP-2 a la captación

Albahuayco que tiene una pendiente de 52% en promedio.

Cabe mencionar que esta línea esta compuesta por dos Tuberías que tienen un recorrido

diferente y se unen en la caja de captación de la quebrada San Cristóbal, desde este lugar

salen dos tuberías que llegan hasta una caja de reunión antes de ingresar a la planta de

tratamiento.

Del cuadro Nº IV-58 se puede observar que la línea de conducción que viene desde Aspashaca

Antigua y Nueva puede conducir hasta 45,10 Lt/seg. hasta la CRP-3. El agua conducida por

estas líneas descarga en la cámara de captación Albahuayco, el tramo que limita la capacidad

de conducción desde la CRP-3 hasta la captación Albahuayco es el tramo desde la CRP-8

hasta Albahuayco ya que solo puede conducir 42,6 Lt/seg.

Pero el tramo limitante de toda la línea de conducción esta desde el tramo de la captación San

Cristóbal y la CRP- 9, en este tramo existen dos líneas en paralelo los cuales en conjunto

pueden conducir 48,16 Lt/seg. como máximo.

La capacidad de la línea de conducción de Aspashaca no es suficiente para abastecer la

demanda máxima actual (60,27 Lt/seg).

Es por ello que esta línea solo se utiliza en casos de emergencia o cuando se lleva a cabo el

mantenimiento de la captación de Tilacancha.

Cuadro Nº IV-58. Resultados de la Línea de Conducción Aspashaca

Tramo Cota de Fondo (m) hf Diámetro Material C Longitud Caudal

Máx. Velocidad

De A Inicio Final (m) (pulg) (m) (Lt/seg) (m/seg)

Aspashaca A CRP-1 3234,20 3227,50 6,70 8 AC 120 1461,90 27,65 0,85

CRP-1 CRP-2 3227,50 3218,10 9,40 8 AC 120 543,30 56,66 1,75

CRP-2 CRP-3 3218,10 3177,90 40,20 8 AC 120 267,81 181,96 5,61

Aspashaca N CRP-2N 3213,64 3206,40 7,24 6 AC 120 915,00 17,43 0,96



Tramo Cota de Fondo (m) hf Diámetro Material C Longitud Caudal

Máx. Velocidad

CRP-2N CRP-3 3206,40 3177,90 28,50 4 FG 100 170,40 25,97 3,20

*CRP-3 CRP-4 3177,90 3123,40 54,50 4 FG 100 78,99 55,82 6,89

*CRP-4 CRP-5 3123,40 3031,28 92,12 4 FG 100 112,66 61,18 7,55

*CRP-5 CRP-6 3031,28 2943,22 88,06 4 FG 100 151,53 50,88 6,28

*CRP-6 CRP-7 2943,22 2897,10 46,12 4 FG 100 68,70 55,00 6,79

*CRP-7 CRP-8 2897,10 2882,55 14,55 4 FG 100 21,36 55,44 6,84

*CRP-8 Albahuayco 2882,55 2714,43 168,12 4 FG 100 402,51 42,57 5,25

Albahuayco San Cristobal 2714,43 2695,53 18,90 6 AC 120 330,30 50,72 2,78

Matala Shoropampa 2753,00 2733,53 19,47 6 PVC 150 1100,00 33,65 1,85

Shoropampa San Cristobal 2733,53 2695,53 38,00 6 PVC 150 2739,70 29,50 1,62

San Cristobal CRP-9 2695,53 2681,28 14,25 8 AC 120 2268,70 32,78 1,01

CRP-9 Lanchemonte 2681,28 2665,30 15,98 8 AC 120 1763,90 39,95 1,23

Lanchemonte Barretacucho Gr 2665,30 2659,32 5,98 8 AC 120 643,90 40,49 1,25

Barretacucho Gr Barretcucho Ch 2659,32 2654,70 4,62 8 AC 120 488,60 40,89 1,26

Barretcucho Ch CRP-10 2654,70 2650,90 3,80 8 AC 120 414,90 40,19 1,24

CRP-10 CRP-11 2650,90 2630,75 20,15 8 AC 120 1425,60 50,80 1,57

CRP-11 CRP-12 2630,75 2600,75 30,00 8 AC 120 417,30 122,27 3,77

CRP-12 CRP-13 2600,75 2514,20 86,55 6 AC 120 620,30 82,08 4,50

CRP-13 CRP-14 2514,20 2490,30 23,90 6 AC 120 141,90 90,87 4,98

CRP-14 Planta 2490,30 2433,63 56,67 6 AC 120 299,80 96,71 5,30

San Cristóbal CRP-9 2695,53 2681,28 14,25 6 AC 120 2268,70 15,38 0,84

CRP-9 Lanchemonte 2681,28 2665,30 15,98 6 AC 120 1763,90 18,75 1,03

Lanchemonte Barretacucho Gr 2665,30 2659,32 5,98 6 AC 120 643,90 19,00 1,04

Barretacucho Gr CRP-11 2659,32 2630,75 28,57 6 AC 120 2329,10 22,08 1,21

CRP-11 CRP-12 2630,75 2600,75 30,00 6 AC 120 417,30 57,38 3,15

CRP-12 CRP-13 2600,75 2514,20 86,55 6 AC 120 620,30 82,08 4,50

CRP-13 CRP-14 2514,20 2490,30 23,90 6 AC 120 141,90 90,87 4,98

CRP-14 Planta 2490,30 2433,63 56,67 6 AC 120 299,80 96,71 5,30

3.3.1.4 Resultados de simulación en la red de distribución

Para realizar la simulación hidráulica se ha dividido la red de distribución de toda la ciudad, por

sectores de abastecimiento, los sectores R-1 y R-2 en forma conjunto y los sectores R-3 y R-4

en forma independiente. Pero en el sector R-1 y R-2 se ha considerado la demanda de los



otros dos sectores debido a que toman el agua de la red de distribución. En el Cuadro Nº IV-59

se muestran los caudales promedio de cada sector.

Cuadro Nº IV-59. Caudal Promedio por sectores Sector de Caudal Prom.

Abastecimiento (Lt/seg)

R-1

R-2

R-3 1,5

R-4 1,7

La demanda promedio en los nudos han sido afectados por los coeficientes horarios calculados

en el estudio de la demanda, estos valores se muestran en el cuadro Nº IV-60.

Cuadro Nº IV-60. Coeficientes horarios

HORA K2 HORA K2

08:00 a.m. 1.03 08:00 p.m. 0.96

09:00 a.m. 2.02 09:00 p.m. 1.10

10:00 a.m. 0.92 10:00 p.m. 0.93

11:00 a.m. 1.39 11:00 p.m. 0.72

12:00 p.m. 1.38 12:00 a.m. 0.57

01:00 p.m. 1.50 01:00 a.m. 0.50

02:00 p.m. 1.34 02:00 a.m. 0.47

03:00 p.m. 1.50 03:00 a.m. 0.42

04:00 p.m. 1.24 04:00 a.m. 0.40

05:00 p.m. 1.20 05:00 a.m. 0.47

06:00 p.m. 1.14 06:00 a.m. 0.57

07:00 p.m. 1.35 07:00 a.m. 0.91

a.- Simulación hidráulica año 2003

Para realizar la simulación actual se ha ingresado la información mas exacta que se ha podido,

para acercarnos a las condiciones reales.

Para que la simulación se aproxime a la realidad es necesario contar con puntos de control en

la red de distribución referente a presión y caudal, para poder comparar con los resultados que

se obtienen del cálculo. En nuestro caso solo hemos podido tomar presiones y los caudales a



la salida de los reservorios, es por ello que en los resultados existen algunas diferencias en los

resultados de la simulación y los valores reales de funcionamiento.

Red de distribución sector de abastecimiento R-1 y R-2

Para una mejor visualización de los resultados se ha presentado en la lámina Nº IV-5, las

curvas de isopresión por colores de acuerdo a rangos de presión. Se puede observar que en la

calle Arequipa, existe deficiencia de presión en la hora de máximo consumo (curvas de color

roja para presiones menores que cero), esto se ha podido comprobar en conversaciones con

los usuarios de esa calle manifiestan que hay días en los cuales no hay agua entre las 9 y 11

de la mañana, cabe señalar que el cálculo hidráulico se ha realizado para el máximo caudal de

consumo horario. Esto se puede observar en el cuadro adjunto donde se aprecia que a las 9:00

am, no tienen presión pero a las 04:00 am, como el consumo horario es menor hay un

incremento en la presión.

Cuadro Nº IV-61. Resultados de simulación en la cale Arequipa

Zona Nudo Elevación

(m)

Demanda

(Lt/seg)

09:00:00 a.m. 04:00 a.m.

Demanda Presión Demanda Presión

(Lt/seg) (m H2) (Lt/seg) (m H2)

Arequipa J-185 2.363,35 0,135 0,273 -8,20 0,054 23,81

Arequipa J-186 2.363,50 0,147 0,296 -8,32 0,059 23,66

Arequipa J-187 2.358,00 0,158 0,319 -2,80 0,063 29,15

Arequipa J-188 2.357,90 0,056 0,114 -2,71 0,023 29,25

Arequipa J-359 2.362,40 0,051 0,102 -7,97 0,020 24,72

Arequipa J-360 2.362,40 0,051 0,102 -7,25 0,020 24,76

En la lamina Nº IV-5 se puede observar que en la zona delimitada por las calles Puno y

Arequipa existen presiones entre O - 15 m H2O, debido a que se encuentra en una zona

elevada y además en el extremo de la red de distribución, donde a medida que aumente el

consumo estas presiones iran disminuyendo con el tiempo,



En resumen se puede decir que el mayor problema son las presiones altas, con valores por

encima de los 50 metros de columna de agua, como se puede apreciar en el Cuadro Nº IV-62,

en las horas de máximo consumo el 26% de los nudos de la red tienen este problema, en

cambio el problema de presiones bajas (0 - 15 mH2O) esta en el 7% y las zonas que se

quedan sin abastecimiento representan el 3% del total de la población.

Cuadro Nº IV-62. Incidencia de presiones en los nudos

Demanda Hora K2 Presión (m H2O) Total

< 0 0 - 15 15 - 50 50 - 75 > 75 Nudos

Qmax 9:00 2,02 11 24 214 69 21 339

3% 7% 63% 20% 6% 100%

Qmin 4:00 0,4 0 2 135 143 59 339

0% 1% 40% 42% 17% 100%

En la hora de mínimo consumo estos valores cambian como se puede apreciar en el cuadro

anterior el 59 % de los nudos soportan altas presiones (mayores a 50 mH2O). Con estos

resultados obtenidos podemos decir que es urgente mejorar la delimitación de las zonas de

presión, ya que las altas presiones generan las roturas de las tuberías que es un problema en

la red de distribución de Emusap, como se ha podido comprobar, las ordenes de servicio refleja

este proble, las zonas de mayor ocurrencia con roturas son Virgen de Asunta, La zona baja de

Pedro Castro, así como en la calle Santo Domingo a partir de la quebrada Pishcopata.

Para la delimitación de las zonas de presión se considera como máxima presión estática en la

red 50 m H2O, esto implica que para el máximo consumo horario esta debe estar por debajo de

este valor. Esto se puede observar en el cuadro Nº IV-63, por ejemplo en el nudo J-145

ubicado en zona de Luya Urco la presión en la hora de máximo consumo es 33,49 m H2O, pero

para la hora de consumo mínimo tenemos en ese mismo punto una presión de 52,76 m H2O

que esta en límite de la presión recomendada en la red de distribución

Cuadro Nº IV-63. Presiones para consumo máximo y mínimo


(m) Demanda (Lt/seg)

09:00:00 a.m. 04:00 a.m.



Higos Urco J-19A 2.339,00 0,573 1,157 67,11 0,229 91,94

Higos Urco J-19B 2.342,40 0,256 0,518 64,11 0,103 88,56

Higos Urco J-19C 2.356,25 0,010 0,019 50,30 0,004 74,75

Higos Urco J-19D 2.314,00 0,076 0,153 91,93 0,030 116,87

Higos Urco J-74A 2.352,50 0,034 0,070 30,50 0,014 36,02

La Laguna Central J-66 2.359,30 0,287 0,580 28,20 0,115 29,46





09:00:00 a.m. 04:00 a.m.





La Laguna Central J-68A 2.370,50 0,172 0,348 17,03 0,069 18,29





















































09:00:00 a.m. 04:00 a.m.








La Laguna Exterior J-1 2.415,70 0,063 0,127 16,34 0,025 16,72

















La Laguna Exterior J-22A 2.386,90 0,080 0,162 38,10 0,032 45,10







La Laguna Exterior J-27B 2.383,80 0,000 0,000 4,77 0,000 5,08















Luya Urco J-133 2.323,50 0,034 0,068 45,39 0,014 64,25

Luya Urco J-135 2.323,60 0,248 0,501 43,87 0,099 64,08

Luya Urco J-135A 2.314,50 0,068 0,137 52,94 0,027 73,16

Luya Urco J-136 2.318,50 0,131 0,264 48,86 0,052 69,16

Luya Urco J-137 2.318,50 0,062 0,126 48,85 0,025 69,16

Luya Urco J-145 2.335,00 0,106 0,214 33,49 0,042 52,76

Luya Urco J-146 2.334,15 0,211 0,427 34,58 0,085 53,62





09:00:00 a.m. 04:00 a.m.



Luya Urco J-147 2.331,25 0,288 0,581 37,71 0,115 56,53

Luya Urco J-148 2.329,45 0,226 0,456 39,04 0,090 58,30

Luya Urco J-149 2.329,00 0,056 0,114 29,96 0,023 48,39

Luya Urco J-150 2.331,40 0,259 0,524 36,65 0,104 56,33

Luya Urco J-151 2.341,50 0,068 0,137 26,90 0,027 46,27

Luya Urco J-152 2.342,50 0,045 0,091 25,91 0,018 45,27

Luya Urco J-153 2.341,50 0,127 0,256 26,91 0,051 46,27

Luya Urco J-154 2.334,70 0,254 0,512 33,70 0,101 53,06

Luya Urco J-155 2.332,70 0,152 0,307 35,75 0,061 55,05

Luya Urco J-156 2.333,50 0,248 0,501 35,01 0,099 54,26

Luya Urco J-156A 2.333,15 0,000 0,000 35,48 0,000 54,61

Luya Urco J-164 2.348,90 1,682 3,397 5,51 0,673 38,19

Luya Urco J-165 2.346,30 0,203 0,410 8,40 0,081 40,80

Luya Urco J-166 2.339,70 0,237 0,478 15,35 0,095 47,40

Luya Urco J-167 2.337,50 0,169 0,342 17,79 0,068 49,61

Luya Urco J-168 2.335,65 0,152 0,307 19,93 0,061 51,47

Luya Urco J-175 2.352,50 0,158 0,319 1,91 0,063 34,60

Luya Urco J-176 2.346,90 0,090 0,182 8,22 0,036 40,22

Luya Urco J-177 2.344,40 0,226 0,456 10,72 0,090 42,71

Luya Urco J-178 2.344,00 0,161 0,324 11,22 0,064 43,12

Luya Urco J-179 2.343,00 0,282 0,569 12,52 0,113 44,13

Luya Urco J-185 2.363,35 0,135 0,273 -8,20 0,054 23,81

Luya Urco J-186 2.363,50 0,147 0,296 -8,32 0,059 23,66

Luya Urco J-187 2.358,00 0,158 0,319 -2,80 0,063 29,15

Luya Urco J-188 2.357,90 0,056 0,114 -2,71 0,023 29,25

Luya Urco J-288 2.341,50 0,042 0,085 26,57 0,017 46,26

Luya Urco J-291 2.346,30 0,068 0,137 22,12 0,027 41,48

Luya Urco J-292 2.346,90 0,045 0,091 7,50 0,018 40,18

Luya Urco J-293 2.346,90 0,045 0,091 7,80 0,018 40,20

Luya Urco J-294 2.339,70 0,079 0,159 28,71 0,032 48,07

Luya Urco J-295 2.334,70 0,085 0,171 33,80 0,034 53,06

Luya Urco J-324 2.318,95 0,062 0,125 48,50 0,025 68,72

Luya Urco J-325 2.318,95 0,062 0,125 49,93 0,025 68,79

Luya Urco J-330 2.336,50 0,067 0,136 32,00 0,027 51,26

Luya Urco J-331 2.336,50 0,067 0,136 33,00 0,027 51,31

Luya Urco J-333 2.334,15 0,071 0,142 34,34 0,028 53,61

Luya Urco J-334 2.331,25 0,096 0,194 37,47 0,038 56,51

Luya Urco J-335 2.332,70 0,051 0,102 36,26 0,020 55,08

Luya Urco J-336 2.337,50 0,056 0,114 30,96 0,023 50,26

Luya Urco J-337 2.344,00 0,054 0,108 11,31 0,021 43,12

Luya Urco J-338 2.335,65 0,051 0,102 32,87 0,020 52,11

Luya Urco J-359 2.362,40 0,051 0,102 -7,97 0,020 24,72

Luya Urco J-360 2.362,40 0,051 0,102 -7,25 0,020 24,76

Pedro Castro J-282 2.319,50 0,044 0,089 37,16 0,018 57,75

Pedro Castro J-283 2.318,70 0,110 0,222 37,87 0,044 58,54

Pedro Castro J-285 2.323,40 0,033 0,067 33,12 0,013 53,85

Pedro Castro J-286 2.326,50 0,285 0,576 29,86 0,114 50,75

Pedro Castro J-286A 2.337,00 0,033 0,067 19,38 0,013 40,28

Pedro Castro J-286B 2.327,00 0,033 0,067 29,36 0,013 50,25

Pedro Castro J-287 2.329,00 0,066 0,133 27,53 0,026 48,27

Pedro Castro J-289 2.344,70 0,066 0,133 11,93 0,026 32,61





09:00:00 a.m. 04:00 a.m.



Pedro Castro J-290 2.343,40 0,099 0,200 13,20 0,040 33,90

Puca Cruz J-22 2.212,50 0,151 0,305 60,39 0,060 76,69

Puca Cruz J-119 2.321,30 0,127 0,257 35,95 0,051 42,18

Puca Cruz J-120 2.316,30 0,045 0,090 40,93 0,018 47,16

Puca Cruz J-122 2.317,90 0,000 0,000 39,33 0,000 45,57

Puca Cruz J-139 2.297,50 0,188 0,379 58,02 0,075 65,83

Puca Cruz J-139A 2.277,50 0,240 0,484 77,36 0,096 85,75

Puca Cruz J-174A 2.256,50 0,076 0,153 16,57 0,030 32,80

Puca Cruz J-174B 2.247,50 0,626 1,264 25,57 0,250 41,78

Puca Cruz J-284 2.208,50 0,011 0,022 64,38 0,004 80,68

Puca Cruz J-320 2.190,00 0,076 0,153 82,83 0,030 99,13

Puca Cruz J-364 2.316,30 0,022 0,045 39,27 0,009 47,08

Santa Rosa de Lima J-189 2.352,75 0,225 0,454 2,66 0,090 34,40

Santa Rosa de Lima J-190 2.362,30 0,062 0,126 -6,87 0,025 24,87












Santo Domingo J-126 2.320,30 0,131 0,265 36,99 0,053 43,18

Santo Domingo J-128 2.335,60 0,260 0,524 33,90 0,104 52,21

Santo Domingo J-140 2.298,50 0,097 0,196 57,06 0,039 64,84

Santo Domingo J-141 2.306,90 0,302 0,610 48,71 0,121 56,46

Santo Domingo J-142 2.318,30 0,219 0,442 38,75 0,088 45,16

Santo Domingo J-143 2.329,30 0,180 0,363 34,85 0,072 58,23

Santo Domingo J-144 2.333,20 0,250 0,505 31,07 0,100 54,34

Santo Domingo J-145A 2.335,75 0,000 0,000 28,52 0,000 51,80

Santo Domingo J-157 2.332,65 0,131 0,264 35,85 0,052 55,11

Santo Domingo J-158 2.331,40 0,180 0,363 29,06 0,072 55,95

Santo Domingo J-159 2.324,50 0,188 0,379 39,57 0,075 63,01

Santo Domingo J-160 2.311,50 0,188 0,379 44,77 0,075 51,91

Santo Domingo J-162 2.303,00 0,164 0,332 52,57 0,066 60,35

Santo Domingo J-163 2.294,35 0,833 1,683 54,51 0,333 68,64

Santo Domingo J-169 2.336,80 0,179 0,361 19,55 0,072 50,36

Santo Domingo J-170 2.333,50 0,148 0,300 23,58 0,059 53,69

Santo Domingo J-171 2.321,00 0,250 0,505 43,03 0,100 66,50

Santo Domingo J-172 2.309,85 0,102 0,205 54,15 0,041 77,62

Santo Domingo J-173 2.302,25 0,083 0,168 61,73 0,033 85,21

Santo Domingo J-174 2.289,40 0,572 1,155 56,44 0,229 73,43

Santo Domingo J-180 2.342,50 0,219 0,442 13,25 0,087 44,64

Santo Domingo J-181 2.338,50 0,083 0,168 17,71 0,033 48,65

Santo Domingo J-182 2.320,00 0,031 0,063 44,02 0,013 67,50

Santo Domingo J-296 2.332,65 0,065 0,132 23,69 0,026 54,50

Santo Domingo J-297 2.336,80 0,060 0,121 18,93 0,024 50,33

Santo Domingo J-298 2.332,65 0,065 0,132 27,81 0,026 54,70





09:00:00 a.m. 04:00 a.m.



Santo Domingo J-299 2.331,40 0,060 0,121 32,69 0,024 56,13

Santo Domingo J-300 2.324,50 0,063 0,126 31,80 0,025 38,94

Santo Domingo J-301 2.302,25 0,042 0,084 53,32 0,017 61,10

Santo Domingo J-302 2.309,85 0,034 0,069 46,42 0,014 53,55

Santo Domingo J-303 2.302,25 0,042 0,084 43,62 0,017 60,61

Santo Domingo J-304 2.303,00 0,055 0,111 52,60 0,022 60,35

Santo Domingo J-305 2.317,95 0,095 0,192 37,67 0,038 45,44

Santo Domingo J-332 2.335,00 0,035 0,072 29,27 0,014 52,55

Santo Domingo J-340 2.327,00 0,038 0,077 37,15 0,015 60,52

Santo Domingo J-341 2.327,00 0,038 0,077 30,31 0,015 36,49

Santo Domingo J-342 2.329,30 0,060 0,121 27,78 0,024 34,19

Santo Domingo J-357 2.298,50 0,049 0,098 50,36 0,019 64,50

Santo Domingo J-358 2.333,50 0,050 0,100 30,56 0,020 54,03

Sr. de los Milagros J-138 2.328,50 0,055 0,110 38,88 0,022 59,19

Sr. de los Milagros J-150A 2.326,50 0,301 0,608 41,37 0,120 61,21




Virgen de Asunta J-48 2.353,20 0,126 0,255 71,14 0,051 78,68
















Yance J-15 2.340,60 0,000 0,000 63,05 0,000 90,22

Yance J-16 2.341,10 0,109 0,220 62,56 0,044 89,72

Yance J-17 2.339,70 0,115 0,232 68,03 0,046 91,32

Yance J-30 2.346,85 0,301 0,608 57,42 0,121 84,01

Yance J-30A 2.347,50 0,077 0,156 56,77 0,031 83,36

Yance J-30B 2.346,50 0,031 0,063 57,76 0,013 84,36

Yance J-31 2.342,70 0,156 0,315 61,27 0,062 88,14

Yance J-32 2.344,95 0,177 0,357 58,82 0,071 85,88

Yance J-33 2.347,80 0,046 0,093 59,95 0,018 83,24

Yance J-34 2.348,30 0,077 0,156 55,97 0,031 82,57

Yance J-35 2.341,70 0,083 0,168 59,85 0,033 89,01

Yance J-36 2.341,30 0,052 0,105 62,46 0,021 89,52

Yance J-37 2.339,80 0,229 0,462 61,76 0,092 90,91

Yance J-38 2.336,50 0,177 0,357 65,18 0,071 94,21

Yance J-39 2.328,40 0,260 0,525 73,89 0,104 102,32

Yance J-40 2.334,50 0,281 0,567 68,00 0,112 96,24

Yance J-41 2.345,95 0,226 0,457 56,83 0,090 84,84





09:00:00 a.m. 04:00 a.m.



Yance J-42 2.354,92 0,264 0,534 48,24 0,106 75,91

Yance J-63 2.339,90 0,125 0,252 32,84 0,050 48,06

Yance J-64 2.348,85 0,179 0,362 24,03 0,072 39,15

Yance J-65 2.358,45 0,189 0,382 16,18 0,076 29,66

Yance J-76 2.337,70 0,156 0,315 34,97 0,062 50,25

Yance J-77 2.344,80 0,164 0,331 27,09 0,066 43,16

Yance J-78 2.352,20 0,197 0,398 22,39 0,079 35,89

Yance J-84 2.333,50 0,270 0,546 35,75 0,108 54,30

Yance J-85 2.341,05 0,109 0,220 29,48 0,044 46,83

Yance J-86 2.348,85 0,152 0,307 25,72 0,061 39,24

Yance J-105 2.344,15 0,153 0,309 25,93 0,061 43,71

Yance J-106 2.337,50 0,260 0,525 32,21 0,104 50,33

Yance J-107 2.329,50 0,062 0,126 39,88 0,025 58,29

Yance J-107A 2.329,50 0,125 0,252 39,88 0,050 58,29

Yance J-108 2.323,00 0,135 0,273 35,95 0,054 54,37

Yance J-109 2.327,80 0,114 0,231 41,41 0,046 59,98

Yance J-110 2.335,30 0,114 0,231 34,40 0,046 52,52

Yance J-111 2.339,92 0,245 0,495 29,63 0,098 47,91

Yance J-129 2.336,50 0,135 0,272 32,62 0,054 51,30

Yance J-130 2.334,30 0,196 0,396 34,77 0,078 53,49

Yance J-131 2.329,90 0,276 0,557 39,16 0,110 57,88

Yance J-132 2.323,00 0,217 0,438 45,89 0,087 64,75

Yance J-134 2.318,95 0,124 0,251 39,99 0,050 58,41

Yance J-245 2.316,45 0,239 0,483 42,48 0,096 60,91

Yance J-246 2.321,60 0,218 0,441 37,38 0,087 55,77

Yance J-247 2.324,40 0,166 0,336 34,70 0,067 52,98

Yance J-248 2.329,60 0,148 0,299 29,12 0,059 47,78

Yance J-249 2.330,70 0,239 0,483 27,72 0,096 46,66

Yance J-251 2.322,50 0,187 0,378 35,67 0,075 54,83

Yance J-252 2.322,90 0,073 0,147 35,27 0,029 54,43

Yance J-253 2.311,60 0,104 0,210 46,50 0,042 65,70

Yance J-254 2.328,80 0,104 0,210 72,83 0,042 101,89

Yance J-255 2.319,70 0,135 0,273 82,53 0,054 111,00

Yance J-256 2.326,00 0,114 0,231 75,48 0,046 104,67

Yance J-257 2.317,60 0,052 0,105 84,62 0,021 113,09

Yance J-258 2.318,20 0,437 0,882 84,23 0,175 112,50

Yance J-259 2.323,00 0,073 0,148 80,56 0,029 107,77

Yance J-260 2.310,25 0,094 0,189 48,70 0,037 67,09

Yance J-261 2.314,00 0,052 0,105 44,96 0,021 63,35

Yance J-262 2.314,30 0,052 0,105 44,66 0,021 63,05

Yance J-263 2.313,10 0,031 0,063 45,85 0,013 64,25

Yance J-264 2.318,90 0,083 0,168 40,07 0,033 58,46

Yance J-265 2.317,85 0,156 0,315 41,15 0,062 59,51

Yance J-266 2.320,80 0,052 0,105 38,21 0,021 56,57

Yance J-267 2.315,15 0,062 0,126 43,75 0,025 62,20

Yance J-268 2.316,95 0,177 0,357 41,91 0,071 60,40

Yance J-270 2.318,20 0,052 0,105 40,66 0,021 59,16

Yance J-272 2.309,90 0,135 0,273 47,48 0,054 67,36

Yance J-273 2.307,00 0,083 0,168 51,68 0,033 70,32

Yance J-274 2.308,00 0,073 0,147 50,69 0,029 69,32

Yance J-275 2.306,30 0,073 0,147 52,36 0,029 71,02





09:00:00 a.m. 04:00 a.m.



Yance J-276 2.304,00 0,042 0,084 54,65 0,017 73,31

Yance J-277 2.302,10 0,042 0,084 56,52 0,017 75,21

Yance J-278 2.304,50 0,083 0,168 54,13 0,033 72,81

Yance J-279 2.309,30 0,031 0,063 49,34 0,013 68,02

Yance J-280 2.300,20 0,177 0,357 57,00 0,071 77,03

Yance J-281 2.305,20 0,052 0,105 52,01 0,021 72,04

Yance J-317 2.339,90 0,062 0,126 18,55 0,025 37,49

Yance J-319 2.339,90 0,062 0,126 62,61 0,025 90,86

Yance J-321 2.337,70 0,078 0,158 31,56 0,031 50,11

Yance J-322 2.337,70 0,078 0,158 21,03 0,031 39,70

Yance J-323 2.328,20 0,049 0,100 30,73 0,020 49,18

Yance J-326 2.327,80 0,057 0,116 31,16 0,023 49,58

Yance J-327 2.327,80 0,057 0,116 41,88 0,023 60,00

Yance J-328 2.335,30 0,057 0,116 33,77 0,023 52,49

Yance J-329 2.335,30 0,057 0,116 34,24 0,023 52,51

Yance J-339 2.329,50 0,062 0,126 29,50 0,025 47,89

Yance J-347 2.344,15 0,051 0,103 30,41 0,020 43,92

Yance J-348 2.341,05 0,055 0,110 28,67 0,022 46,79

Yance J-349 2.341,05 0,055 0,110 33,50 0,022 47,02

Yance J-351 2.352,20 0,066 0,133 22,57 0,026 35,91

Yance J-352 2.358,45 0,063 0,127 44,71 0,025 72,39

Yance J-353 2.348,85 0,060 0,121 53,94 0,024 81,94

Yance J-354 2.345,95 0,075 0,152 58,03 0,030 84,90

Yance J-355 2.341,10 0,036 0,074 66,63 0,015 89,92

Yance J-365 2.344,80 0,055 0,110 29,77 0,022 43,28

Yance J-366 2.324,00 0,210 0,425 34,17 0,084 53,34

Yance J-368 2.324,00 0,070 0,142 78,47 0,028 106,72

Higos Urco J-74A 2.352,50 0,034 0,070 31,09 0,014 35,93

Con los resultados obtenidos en la simulación (ver Anexo IV-8) se ha podido agrupar a los

tramos por rango de velocidades por lo cual podemos decir que para el máximo consumo

horario el 82% de los tramos presentan velocidades menores a 0,50 m/seg, 10% entre 0,50 y

1,00 m/seg y el 9% de los tramos presentan velocidades entre 1,00 y 3,00 m/seg. También se

puede observar que la mayoria de los tramos que presentan velocidades entre 1,00 –3,00

m/seg, son las tuberías que conducen la mayor cantidad de flujo es decir se trata de las

tuberías principales de la red.

Cuadro Nº IV-64. Incidencia de la velocidad en los tramos

Hora K2 Velocidad (m/s) Perdidas (m)

Total 0 0 - 0.5 0.5 - 1.0 1.0 - 3.0 > 3.0 < 0.5 0.5 - 5.0 > 5

9:00 2,02 6 304 38 34 0 320 54 8 382

2% 80% 10% 9% 0% 84% 14% 2% 100%

4:00 0,4 6 372 1 3 0 379 2 1 382

2% 97% 0% 1% 0% 99% 1% 0% 100%



A continuación se presenta la relación de los principales tramos que conducen la mayor

cantidad de flujo y cuyas velocidades se encuentran por encima de 1 m/seg. Estos tramos son

los que generan la perdida de presión en la red y las zonas mas altas son las afectadas en la

hora de máximo consumo. Como se puede observar la mayoria de los tramos principales son

de asbesto cemento y conducen caudales mayores 8,00 Lt/seg.

Cuadro Nº IV-65. Tramos principales con velocidades altas

Datos de Ingreso Resultados Calculadas

Demanda Máx: K2 = 2.02 Demanda Mín: K2 = 0.40

Tubo Longitud

(m) Diámetro

(mm) Material C

Flujo (lps)

Perdidas (m)

Velocity (m/s)

Flujo (lps)

Perdidas (m)

Velocity (m/s)

P-1 34,5 200 AC 120 70,455 0,970 2,240 54,249 0,600 1,730

P-2 3,5 200 AC 120 50,084 0,050 1,590 50,215 0,050 1,600

P-3A 782 148 PVC 130 49,957 43,130 2,890 50,190 43,500 2,900

P-23 247,5 100 AC 120 14,594 11,110 1,860 2,890 0,560 0,370

P-24 152,5 100 AC 120 12,611 5,220 1,610 2,497 0,260 0,320

P-25 138,5 83 PVC 130 -7,843 4,110 1,440 -1,553 0,210 0,280

P-68 94,5 100 AC 120 9,005 1,740 1,150 1,799 0,090 0,230

P-69 291,5 112 Cast iron 80 10,416 8,580 1,060 2,079 0,440 0,210

P-71 126,5 102 PVC 130 -11,235 2,740 1,370 -2,241 0,140 0,270

P-74 237 200 AC 120 -42,155 2,590 1,340 -8,339 0,130 0,270

P-77 118,5 150 AC 120 -24,781 1,970 1,400 -4,917 0,100 0,280

P-85 66,5 150 AC 120 -21,053 0,820 1,190 -4,122 0,040 0,230

P-86 70,5 200 AC 120 33,759 0,510 1,070 6,718 0,030 0,210

P-86A 58,5 200 AC 120 -32,847 0,400 1,050 -6,493 0,020 0,210

P-108 40 100 AC 120 -15,076 1,910 1,920 -2,978 0,090 0,380

P-110 196,5 100 AC 120 -15,587 9,960 1,980 -3,080 0,500 0,390

P-124 111,5 100 AC 120 -8,956 2,030 1,140 -1,769 0,100 0,230

P-126A 117,5 200 AC 120 -32,690 0,800 1,040 -6,461 0,040 0,210

P-146 11,5 200 AC 120 67,949 0,300 2,160 13,457 0,020 0,430

P-147 1,5 200 AC 120 -42,155 0,020 1,340 -8,339 0,001 0,270

P-160 92 100 AC 120 8,438 1,500 1,070 1,665 0,070 0,210

P-161A 80,5 150 AC 120 -32,459 2,200 1,840 -6,415 0,110 0,360

P-179 96 100 AC 120 21,120 8,540 2,690 4,173 0,430 0,530

P-190 94,5 100 AC 120 -11,824 2,870 1,510 -2,339 0,140 0,300

P-277 99 100 AC 120 -13,437 3,810 1,710 -2,661 0,190 0,340

P-306 94,5 100 AC 120 -12,942 3,400 1,650 -2,563 0,170 0,330

P-384 295,5 150 AC 120 20,243 3,370 1,150 4,009 0,170 0,230

P-394 190,5 150 AC 120 19,664 2,060 1,110 3,894 0,100 0,220

P-452 144,5 150 AC 120 19,362 1,520 1,100 3,834 0,080 0,220

P-498 15,5 100 AC 120 9,249 0,300 1,180 1,831 0,020 0,230

P-499 78 100 AC 120 9,249 1,510 1,180 1,831 0,080 0,230

Los tramos mas importantes que conducen al agua para la zona de la calle Arequipa pierden

en conjunto 22,90 m H2 O.



Red de distribución del sector de abastecimiento R-3

Este sector esta conformado por la UU.PP. Santa Rosa de Luya Urco, Santa Rosa de Lima y

Santo Toribio de Mogrovejo, el caudal promedio requerido actualmente es de 1,50 Lt/seg. La

simulación se ha realizado para el máximo caudal diario (3,03 Lt/seg).

En el cuadro siguiente se puede observar que en la zona de Santo Toribio de Mogrovejo hay

presiones de 8 a 10 m H2O en los nudos J-225 y J-226, esto ocurre debido a que estos puntos

se encuentran ubicados muy próximos al reservorio y no se cuenta con una diferencia

topográfica adecuada.

La zona de Santa Rosa de Luya Urco y Santa Rosa de Lima cuentan con presiones por encima

de los 50 m H2O debido a la diferencia de niveles, por ello es conveniente que las redes de

estas conformen una nueva zona de presión, por que las altas presiones estan ocasionando

roturas de las tuberías lo que ocasiona un gasto a la empresa por su reparación.

Cuadro Nº IV-66. resultados de la simulación del sector R-3

Nudo

Elevación Demanda Demanda Gradiente Presión

Zona Promedio Calculada Hidráulica

(m) (l/s) (l/s) (m) (m H2O)

J-184A 2.363,00 Sta. Rosa de Luyaurco 0,0154 0,0311 2.450,45 87,23

J-186A 2.363,85 Sta. Rosa de Lima 0,0154 0,0311 2.449,10 85,04

J-201 2.381,90 Sta. Rosa de Lima 0,1503 0,3036 2.450,32 68,25

J-202 2.382,50 Sta. Rosa de Lima 0,0651 0,1315 2.450,36 67,69

J-203 2.388,10 Sta. Rosa de Lima 0,1152 0,2328 2.450,37 62,11

J-204 2.394,60 Sta. Rosa de Lima 0,0616 0,1245 2.450,39 55,65

J-205 2.381,80 Sta. Rosa de Lima 0,0257 0,0518 2.450,36 68,39

J-205A 2.379,00 Sta. Rosa de Lima 0,0000 0,0000 2.450,34 71,16

J-206 2.376,00 Sta. Rosa de Lima 0,0411 0,0830 2.449,11 72,92

J-207 2.398,80 Sta. Rosa de Lima 0,0102 0,0207 2.450,43 51,50

J-208 2.401,50 Sta. Rosa de Lima 0,0154 0,0311 2.450,43 48,81

J-209 2.374,70 Sta. Rosa de Luya Urco 0,0257 0,0518 2.450,68 75,79

















Nudo

Elevación Demanda Demanda Gradiente Presión

Zona Promedio Calculada Hidráulica

(m) (l/s) (l/s) (m) (m H2O)


J-225 2.442,00 Mogrovejo 0,0205 0,0414 2.450,82 8,80

J-226 2.434,40 Mogrovejo 0,0123 0,0248 2.450,82 16,38

J-227 2.439,90 Mogrovejo 0,0287 0,0580 2.450,80 10,88

J-228 2.430,00 Mogrovejo 0,0123 0,0248 2.450,80 20,75

J-229 2.435,80 Mogrovejo 0,0287 0,0580 2.450,79 14,95

J-230 2.426,50 Mogrovejo 0,0164 0,0331 2.450,79 24,22

J-231 2.423,40 Mogrovejo 0,0123 0,0248 2.450,73 27,26

J-232 2.414,90 Mogrovejo 0,0082 0,0165 2.450,73 35,74

J-233 2.423,50 Mogrovejo 0,0205 0,0414 2.450,73 27,17

J-234 2.422,30 Mogrovejo 0,0205 0,0414 2.450,74 28,36

J-235 2.421,20 Mogrovejo 0,0082 0,0165 2.450,72 29,44

J-236 2.419,80 Mogrovejo 0,0205 0,0414 2.450,72 30,84

J-237 2.424,00 Mogrovejo 0,0164 0,0331 2.450,71 26,65

J-238 2.415,80 Mogrovejo 0,0123 0,0248 2.450,72 34,83

J-239 2.417,00 Mogrovejo 0,0820 0,1656 2.450,69 33,60

J-240 2.405,00 Mogrovejo 0,0861 0,1739 2.450,66 45,55

J-241 2.413,20 Mogrovejo 0,0328 0,0662 2.450,69 37,39

J-405 2.431,10 Sta. Rosa de Luyaurco 0,0082 0,0165 2.450,76 19,61

J-406 2.422,65 Sta. Rosa de Luyaurco 0,0246 0,0497 2.450,74 28,02

En cuanto a la capacidad de conducción de las tuberías podemos decir que estas son

suficientes debido a que las velocidades en las tuberías en todos los casos son menores a 0,50

m/seg. Estos resultados se muestran en el Anexo IV-8

En la grafica siguiente se puede observar las curvas de iso presión, notese la curva de color

rojo (presiones menores a 15 m H2O) muy proxima al reservorio R-3. y las zonas de Santa

Rosa de Luya Urco y de Lima, presentan curvas de color azul y magenta (presiones mayores a

50 m H2O), por ello es conveniente que estas formen una nueva zona de presión



Red de distribución del sector de abastecimiento R-4

Como tenemos conocimiento el reservorio de almacenamiento R-4, abastece a las zonas de

Pedro Castro Alva y Señor de los Milagros. Bajo las condiciones actuales (caudal promedio

1,70 Lt/seg.). La simulación de la red se ha realizado para el caudal máximo horario (3,43

Lt/seg.)

Se puede observar que en la zona del Señor de Los Milagros no se presentan problemas en

cuanto a presiones, en todos los nudos se observan presiones dentro del rango de 26 a 60 m

H2O. La presión máxima se presenta en la zona mas baja que es un sector pequeño de la

población.

En la zona de Pedro Castro los nudos que se encuentran próximos al reservorio (J-305, J-306 y

J-307) presenta presiones entre 4 y 15 m H2O, en estos casos es muy difícil mejorar la presión

debido a que no existe una diferencia de cota topográfica necesaria.

Existe una zona de Pedro Castro donde se puede observar que los nudos J-288, J-291, J291-

A, J-292, J-293, J-294, J-295, J-296, J-297, J-298 y J-299 presentan presiones entre 48 y 80 m

H2O, por lo tanto es recomendable que los tramos que conforman estos nudos sean ubicados

en una nueva zona de presión. Todos estos resultados han sido verificados mediante la toma

de presiones y también se refleja en las ordenes de servicio donde se programan la reparación

de tuberías por roturas frecuentes en este sector.

En cuanto a la velocidad obtenida en los tuberías se han podido encontrar que en todos los

casos la velocidad es menor a 0,50 m/seg, esto nos indica que la capacidad de conducción de

todas las tuiberías que conforman este sector de abastecimiento es suficiente.

Cuadro Nº IV-67. Resultado en Pedro Castro y Señor de los Milagros

Nudo Elevación Demanda

Zona

Demanda

Calculada

Gradiente

Hidráulica Presión

(m) (l/s) (l/s) (m) (m H2O)

J-288 2,342.30 0.0404 P. Castro A. 0.0816 2,414.93 72.45

J-291 2,345.00 0.0342 P. Castro A. 0.0691 2,414.68 69.51

J-291A 2,344.00 0.0171 P. Castro A. 0.0346 2,414.68 70.50

J-292 2,334.00 0.0031 P. Castro A. 0.0063 2,414.68 80.47

J-293 2,345.50 0.0249 P. Castro A. 0.0503 2,414.68 69.01

J-294 2,366.00 0.0902 P. Castro A. 0.1822 2,414.69 48.56

J-295 2,373.50 0.0995 P. Castro A. 0.2010 2,414.85 41.24

J-296 2,373.40 0.0062 P. Castro A. 0.0125 2,414.85 41.34

J-297 2,355.70 0.1151 P. Castro A. 0.2324 2,414.85 59.00




Zona

Demanda

Calculada

Gradiente


(m) (l/s) (l/s) (m) (m H2O)

J-298 2,353.30 0.0342 P. Castro A. 0.0691 2,414.92 61.46

J-299 2,365.30 0.0218 P. Castro A. 0.0440 2,414.68 49.25

J-300 2,393.50 0.0466 P. Castro A. 0.0942 2,414.95 21.39

J-301 2,383.00 0.0560 P. Castro A. 0.1131 2,414.94 31.86

J-302 2,381.50 0.0249 P. Castro A. 0.0503 2,414.93 33.34

J-303 2,392.00 0.0031 P. Castro A. 0.0063 2,414.92 22.87

J-305 2,402.30 0.0497 P. Castro A. 0.1005 2,414.95 12.62

J-306 2,399.10 0.1586 P. Castro A. 0.3204 2,414.93 15.79

J-307 2,410.15 0.0093 P. Castro A. 0.0188 2,414.93 4.77

J-308 2,389.90 0.0497 P. Castro A. 0.1005 2,414.92 24.96

J-311 2,353.80 0.0171 Sr. Milagros 0.0345 2,414.08 60.13

J-312 2,356.40 0.0034 Sr. Milagros 0.0069 2,414.08 57.53

J-313 2,358.00 0.0341 Sr. Milagros 0.0689 2,414.12 55.98

J-314 2,362.40 0.0273 Sr. Milagros 0.0551 2,414.08 51.55

J-316 2,364.40 0.0205 Sr. Milagros 0.0413 2,414.08 49.56

J-317 2,364.50 0.0205 Sr. Milagros 0.0413 2,414.08 49.45

J-318 2,363.35 0.0648 Sr. Milagros 0.1309 2,414.08 50.60

J-319 2,366.80 0.0580 Sr. Milagros 0.1171 2,414.07 47.15

J-321 2,366.70 0.0171 Sr. Milagros 0.0345 2,414.07 47.25

J-322 2,370.80 0.0102 Sr. Milagros 0.0207 2,414.07 43.16

J-323 2,374.90 0.0273 Sr. Milagros 0.0551 2,414.10 39.11

J-324 2,374.10 0.0239 Sr. Milagros 0.0483 2,414.11 39.91

J-325 2,371.40 0.0375 Sr. Milagros 0.0758 2,414.11 42.60

J-326 2,378.10 0.0546 Sr. Milagros 0.1103 2,414.12 35.93

J-327 2,378.60 0.0136 Sr. Milagros 0.0275 2,414.12 35.44

J-328 2,379.70 0.0171 Sr. Milagros 0.0345 2,414.12 34.34

J-329 2,381.30 0.0478 Sr. Milagros 0.0965 2,414.11 32.73

J-330 2,382.00 0.0239 Sr. Milagros 0.0483 2,414.11 32.03

J-331 2,378.60 0.0341 Sr. Milagros 0.0689 2,414.07 35.38

J-332 2,386.00 0.0273 Sr. Milagros 0.0551 2,414.16 28.09

J-333 2,385.40 0.0273 Sr. Milagros 0.0551 2,414.13 28.66

J-334 2,384.20 0.0512 Sr. Milagros 0.1034 2,414.11 29.84

J-335 2,371.40 0.0239 Sr. Milagros 0.0483 2,414.11 42.60

J-336 2,375.80 0.0068 Sr. Milagros 0.0138 2,414.11 38.22

J-337 2,380.50 0.0171 Sr. Milagros 0.0345 2,414.11 33.53

J-338 2,386.00 0.0102 Sr. Milagros 0.0207 2,414.13 28.06

J-339 2,387.90 0.0887 Sr. Milagros 0.1791 2,414.25 26.29

J-340 2,376.00 0.0102 Sr. Milagros 0.0207 2,414.25 38.16



En la lamina Nº IV-7 se puede observar las curvas de presión de color rojo (entre 4 y 15 m H2O)

se presentan muy proximas al reservorio de almacenamiento R-4, esto debido a que no existe

suficiente desnivel entre estos puntos.

Como se puede observar en la lamina las curvas de color magenta y azul representan los

sectores que cuentan con presiones pór encima de los 50 m H2O , es recomendable que este

sector conforme una nuva zona de presión.



b.- Simulación para la máxima capacidad de la red de distribución

En este caso se ha considerado realizar simulaciones hasta encontrar cual es la capacidad

máxima que pueden soportar las redes antes que se presenten problemas de presión

inadecuada, es decir menores a lo 15 metros de columna de agua.

La máxima capacidad de funcionamiento se presenta antes del periodo de evaluación del

sistema (año 2024) solo para el sector de abastecimiento R-1 y R-2 , en los otros sectores la

capcidad de conducción es suficiente.

Red de Distribución del Sector de Abastecimiento R-1 y R-2

Para determinar la capacidad máxima de la red se han realizado simulaciónes para diferentes

caudales hasta observar cuando se presentan problemas de presión en la red de distribución.

Realizado estos calculos se ha podido observar que para un caudal promedio de consumo de

toda la población igual a 46,92 Lt/seg. se presentan las mismas condiciones que la situación

actual, pero si se realiza un incremento adicional en el consumo promedio empiezan a

presentarse problemas de abastecimiento (presiones negativas), en las zonas perifericas mas

altas del sector de abastecimiento R-1, cabe indicar que para verificar el dimensionamiento de

las tuberías el caudal promedio esta siendo afectado por el factor de consumo horario (para la

hora de máximo consumo K2 = 2,02 Qmax h = 94,78). En el cuadro Nº IV-68 se presenta la

relación de las zonas que presentan problemas de servicio a la hora de máximo consumo como

se puede observar son los mismos que se presentan en la actualidad

Cuadro Nº IV-68. Nudos con presión negativa (sin servicio) para Qp=46,92 Lt/seg

Zona Ubicación Nudo Presión

(m H2O)

Luya Urco Asunción - Puno J-175 -2.161

Luya Urco Arequipa - Santa Ana J-185 -12.22

Luya Urco Arequipa - San Juan de la Libertad J-186 -12.34

Luya Urco Arequipa - Libertad J-187 -6.824

Luya Urco Arequipa - Ayacucho J-188 -6.73

Luya Urco Arequipa - Asunción J-359 -12.037


Santa Rosa de Lima Primavera - Ayacucho J-189 -1.347

Santa Rosa de Lima Ayacucho - Sor Natividad J-190 -10.877

Santa Rosa de Lima Amazonas - Sor Natividad J-192 -6.086

Santa Rosa de Lima Triunfo - Sor Natividad J-196 -10.095

Santa Rosa de Lima Kuelap - Sor Natividad J-199 -7.394

Santa Rosa de Lima Kuelap - Atahualpa J-200 -12.881



Los nudos que presentan presiones entre 0 y 15 m H2O, también no se incrementan

considerablemente solo se presentan dos casos adicionales a la situación actual, en el cuadro

Nº IV-69 se muestran los nudos que presentan este caso.

Cuadro Nº IV-69. Nudos con presiones entre 0 – 15 m H2O para Qp =46,92 Lt/seg

Zona Ubicación Nudo Presión

(m H2O)

La Laguna Exterior Sociego – R1 J-27B 4.723

La Laguna Exterior Sociego – R1 J-27A 4.543

Yance Libertad - 6 de Junio J-317 8.558

Yance Amazonas – 6 de Junio J-65 13.246

Yance Libertad – Blas Valeras J-322 11.817

La Laguna Central La Unión - Triunfo J-87 13.653

La Laguna Central La Unión - Junín J-88 10.997

La Laguna Central La Unión - Pirua J-361 10.996

Luya Urco Santa Ana - Santo Domingo J-165 4.346

Luya Urco Santo Domingo - Asunción J-164 1.439

Luya Urco San Juan de la Libertad – Santo Domingo J-166 11.322

Luya Urco Libertad – Santo Domingo J-167 13.779

Luya Urco Puno - Ayacucho J-179 8.525

Luya Urco Puno - Libertad J-178 7.2

Luya Urco San Juan de la Libertad - Puno J-177 6.698

Luya Urco Puno - Santa Ana J-176 4.193



Luya Urco Puno - Libertad J-337 7.295

Santa Rosa de Lima Triunfo - Primavera J-195 3.371

Santa Rosa de Lima Primavera - punto extremo J-198 7.062

Santa Rosa de Lima Primavera – punto extremo J-191 0.602

Santa Rosa de Lima Kuelap - Primavera J-193 14.172

Santa Rosa de Lima Keulap - Primavera J-197 2.096

Santa Rosa de Lima Triunfo - Primavera J-363 2.694

Sr. de los Milagros Manual Mollindedo – Av. Aeropuerto J-318 0.452

Pedro Castro Calle 4 - Calle D J-286A 9.217

Pedro Castro 11 de Octubre - Calle 4 J-289 1.778

Pedro Castro Calle 4 - Calle F J-290 3.047

Santo Domingo Amazonas - Puno J-180 9.259

Santo Domingo Triunfo – Puno J-181 13.749

Santo Domingo Amazonas – Santo Domingo J-297 14.945



Entonces podemos decir que cuando el caudal de consumo promedio de toda la ciudad se

encuentre en el orden de los 46,92 Lt/seg. la red estara funcionando en su máxima capacidad y

a partir de ese momento requerira que se realicen mejoras en la red para que funcione

eficientemente ya que los problemas se iniciaran en las zonas perifericas llamese las calles

Arequipa Puno, Santa Rosa de Lima y la parte baja de Pedro castro a medida que se aumente

el consumo se acrecentaran los problemas de abastecimiento. Si comparamos este caudal con

los caudales estimados en el estudio de la demanda (capitulo III), podemos decir que si la

empresa no lleva a cabo un programa de control de perdidas, este problema se iniciara a partir

del año 2007, caso contrario sera a partir del año 2012, como podemos apreciar es muy

importante reducir las perdidas en el sistema. Lo descrito se puede observar en lámina Nº IV-8

También se puede observar que en la zona sur de la ciudad (calle Santo Domingo y el sector

lamado Pucacruz) continuan los problemas de presión excesiva, esto se puede solucionar

instalando válvulas reductoras de presión.



A medida que se sigue incrementando el caudal en la red de distribución los problemas de

presión se incrementan en la periferia de la ciudad (zonas conmayor cota topografica), pero

cuando llegamos a un caudal de consumo de 52,95 Lt/seg. se puede observar que los

problemas de zonas sin servicio en las horas de máximo consumo, empiezan en la zona central

de la ciudad como se puede ver en los siguientes cuadros y mucho mas ilustrativa es la lámina

Nº IV-9, donde se puede observar la presencia de curvas de iso presión de color amarillo

(presiones entre 0 –15 m H2O), en el centro de la ciudad, cabe recordar que actualmente en el

centro de la ciudad se tienen presiones de 40 m H2O.


Zona Ubicación Nudo Presión (m H2O)

Luya Urco Santa Ana - Santo Domingo J-165 -6.426

Luya Urco Santa Ana - Asunción J-164 -9.441

Luya Urco Puno - Ayacucho J-179 -1.96

Luya Urco Puno - Libertad J-178 -3.392

Luya Urco San Juan de la Libertad - Puno J-177 -3.926

Luya Urco Puno - Santa Ana J-176 -6.433

Luya Urco Puno - Asunción J-175 -13.04

Luya Urco Arequipa - Santa Ana J-185 -22.847

Luya Urco Arequipa - San Juan de la Libertad J-186 -22.96

Luya Urco Arequipa - Libertad J-187 -17.436

Luya Urco Arequipa - Ayacucho J-188 -17.344



Luya Urco Puno - Libertad J-337 -3.259



Santa Rosa de Lima Ayacucho -- Primavera J-189 -11.883

Santa Rosa de Lima Ayacucho - Sor Natividad J-190 -21.415

Santa Rosa de Lima Amazonas - Primavera J-191 -9.932

Santa Rosa de Lima Amazonas - Sor Natividad J-192 -16.622

Santa Rosa de Lima Triunfo - Primavera J-195 -6.968

Santa Rosa de Lima Triunfo - Sor Natividad J-196 -20.433

Santa Rosa de Lima Kuelap - Sor Natividad J-199 -17.73

Santa Rosa de Lima Kuelap - Atahualpa J-200 -23.216

Santa Rosa de Lima Kuelap - Primavera J-197 -8.234

Santa Rosa de Lima Primavera - punto extremo J-198 -3.276

Santa Rosa de Lima Triunfo - Primavera J-363 -7.838

Sr. de los Milagros Av. Aeropuerto J-318 -5.846

Pedro Castro 11 de Octubre - Calle 4 J-289 -4.818

Pedro Castro Calle 4 - Calle F J-290 -3.56

Santo Domingo Amazonas - Puno J-180 -1.148




Zona Ubicación Nudo Presión (m H2O)

La Laguna Exterior Sociego - R1 J-27B 4.627

La Laguna Exterior Sociego - R1 J-27A 4.452

Yance Amazonas - 6 de Junio J-65 9.051

Yance Blas Valera - San Juan de la Libertad J-248 13.993

Yance San Juan de la Libertad - 6 de Junio J-249 11.872

Yance Libertad - 6 de Junio J-317 2.695

Yance Libertad - Blas Valera J-322 5.913

La Laguna Central Sociego - 6 de Junio J-68 14.6

La Laguna Central Triunfo - Blas Valera J-79 11.721

La Laguna Central Triunfo - Sociego J-87A 11.523

La Laguna Central La Unión - Junín J-88 6.166

La Laguna Central Prol. 3 Esquinas J-72 14.875

La Laguna Central La Unión - Triunfo J-87 9.038

La Laguna Central La Unión - Piura J-361 6.166

Luya Urco San Juan de la Libertad - Santo Domingo J-166 0.678

Luya Urco Santo Domingo - Libertad J-167 3.225

Luya Urco Santo Domingo - Ayacucho J-168 5.476

Luya Urco Santa Ana - Santo Domingo J-291 12.394

Santa Rosa de Lima Triunfo - Primavera - Puno J-194 4.798

Santa Rosa de Lima Kuelap - Primavera J-193 3.886

Pedro Castro Calle 3 - Calle D J-286B 12.5

Pedro Castro Calle 3 - Calle D J-286 13.001

Pedro Castro Calle 4 - Calle D J-286A 2.524

Pedro Castro Calle 3 - Calle E J-287 10.762

Santo Domingo Amazonas - Santo Domingo J-169 5.419

Santo Domingo Triunfo - Puno J-181 3.494

Santo Domingo Triunfo - Santo Domingo J-170 9.733

Santo Domingo Chincha Alta - Amazonas J-296 9.558

Santo Domingo Amazonas - Santo Domingo J-297 4.538

Comparando el caudal promedio de 52,95 Lt/seg, con los caudales estimados en el estudio de

la demanda podemos decir que los problemas de presión en el centro de la ciudad se

acrecentaran a partir del año 2010 en el caso de que la empresa no lleve a cabo un programa

de control de perdidas, en caso contrario sería a partir del año 2021.



c.- Simulación para la situación futura año (2024)

Red de Distribución del Sector de Abastecimiento R-1 y R-2

Se ha realizado la simulación de la red de distribución para el caudal futuro (año 2024) con la

finalidad de saber como se comporta el sistema bajo las condiciones actuales. El caudal

promedio de consumo simulado es 84,17 Lt/seg. Cabe señalar que para la distribución de

caudales futuros se ha considerado un crecimiento uniforme de toda la ciudad, esto no

necesariamente sera así debido a que la expansión se dara en las zonas que actualmente son

menos densas, este cálculo se acercaría mas a la realidad si se contase con un plan de

desarrollo urbano, donde se conozca la densidad poblacional proyectada.

Para tener un mejor idea de lo que sucede cuando ingresa a la red 84,17 Lt/seg, (caudal

promedio), a continuación se muestra en el cuadro Nº IV-72, la cantidad de nudos por rango de

presiones, donde se puede observar que existe un 53% de los nudos que no tiene servicio

(presiones negativas), 13 % tiene presiones bajas y solo un 25% cuenta con buenas presiones.

Los resultados mas detallados se muestran en el Anexo IV-8.

Cuadro Nº IV-72. Incidencia de presiones en los nudos

Demanda Hora K2 Presión (m H2O)

Total < 0 0 - 15 15 - 50 50 - 75 > 75

Qmax 9:00 2,02 190 45 84 20 1 340

56% 13% 25% 6% 0% 100%

Qmin 4:00 0,4 0 2 157 128 53 340

0% 1% 46% 38% 16% 100%

La lámina siguiente refleja los resultados mostrados en el cuadro anterior, se puede observar

las curvas de isopresión de color rojo (presiones negativas) estan en todo el cenro de la ciudad,

solo se presentan presiones adecuadas en la zona baja de la ciudad, a partir de la segunda

zona de presión.



Conocido que la red no tiene capacidad para conducir el caudal futuro promedio (84,16 Lt/seg.)

para el año 2024, se han planteado algunas mejores para que el sistema pueda funcionar

eficientemente. El dimensionamiento de la red se ha realizado afectando al caudal promedio

por el factoe 2,02 es decir el caudal máximo horario es 170,00 Lt/seg.

Los cambios realizados básicamente son el aumento del diámetro de las tuberías que

conducen la mayor cantidad del flujo de agua, estos han sido idetentificados por la velocidad

mayor a 1 m/seg y la pérdida de carga que generan. Generalmente se han aumentado los

diámetros a un diámetro comercial consecutivo al existente. A continuación se presenta en el

siguiente cuadro la relación de los tramos cambiados. Estos no necesariamente deben ser

cambiados por que tiene el mismo efecto al instalar tuberías en paralelo que generen el

diámetro equivalente deseado.

Cuadro Nº IV-73. Cambios propuestos en la red de distribución

Tramo Zona Existente Propuesto

Diámetro Int. Material Diámetro Int. Material

P-126 La Laguna Central 200 AC 231 PVC

P-126A La Laguna Central 150 AC 185 PVC

P-161A La Laguna Central 150 AC 185 PVC






P-144 La Laguna Central 148 PVC 185 PVC






P-69 La Laguna Central 112 FF 148 PVC

P-71 La Laguna Central 102 PVC 148 PVC



P-72 La Laguna Exterior 200 AC 231 PVC






P-86A La Laguna Exterior 200 AC 231 PVC


P-316 Luya Urco 102 PVC 148 PVC

P-317 Luya Urco 100 AC 148 PVC

P-205 Luya Urco 150 AC 185 PVC




Tramo Zona Existente Propuesto

Diámetro Int. Material Diámetro Int. Material



P-723 Pedro Castro 83 PVC 102 PVC

P-318 Santo Domingo 120 PVC 148 PVC

P-306 Santo Domingo 100 AC 148 PVC



P-186 Yance 150 AC 185 PVC


P-121 Yance 102 PVC 148 PVC





P-662 Yance 92 FF 148 PVC







Con estos cambios se logra obtener presiones adecuadas de a cuerdo a las normas de diseño,

adicional a estos cambios se ha generado dos zonas de presión una en la calle Cuarto

Centenario antes de llegar a la intersección con la calle Piura y otra en la calle Santo Domingo

antes de llegar a Pucacruz. Para esta alternativa simulada se ha considerado dar servicio a la

zona de Virgen de Asunta desde el reservorio R-1 (actualmente estan conectados al reservorio

R-2), pero existe la posibilidad de que continúen siendo abastecidos desde el R-2, pero sera

necesario instalar una nueva válvula reductora de presión en la calle Cuarto Centenario en

dirección a Virgen de Asunta.

En la lámina Nº 11 se puede observar que hay una zona de curvas de presión con valores

negativos, debido a que hay usuarios casi a nivel del reservorio R-1 y en las horas de máximo

consumo no tiene servicio por ello es necesario reubicar estas conexiones a la tubería que

viene del R-2.

Los tramos que se muestran en el cuadro Nº IV-74 deben de ser trasladados a los sectores de

abastecimiento R-3 y R-4 debido a que no existe carga necesaria para abastecerlos desde el

R-1



Cuadro Nº IV-74. Tramos a ser cambiados

Tramo Zona Sistema de Bombeo

P-644 Luya Urco (Calle Arequipa) Mogrebejo




P-659 Luya Urco (Calle Asunción) Mogrebejo

P-357 Luya Urco (Calle Santa Ana) Mogrebejo

P-355 Luya Urco (Calle San Juan de la Libertad) Mogrebejo

P-353 Luya Urco (Calle Libertad) Mogrebejo

P-340 Santa Rosa de Lima Mogrebejo




P-444 Pedro Castro Pedro Castro








Cuadro Nº IV-75. Comparación de presiones obtenidas

Nudo Zona

Caudal Máximo del Día Caudal Mínimo del Día

Sin Mejoras Con Mejoras Sin Mejoras Con Mejoras

J-19A Higos Urco 10,946 39.41 89,081 66.348

J-19B Higos Urco 8,774 40.459 85,75 63.178

J-19C Higos Urco -5,041 26.644 71,935 49.363

J-19D Higos Urco 35,514 63.978 113,999 91.266

J-74A Higos Urco 21,881 29.278

35,594 35.963

J-66 La Laguna Central 25,021 27.289 29,305 29.419



J-68A La Laguna Central 13,869 16.137 18,135 18.249

J-69 La Laguna Central 38 41.723 60,583 60.778





J-79 La Laguna Central -16,518 24.978 29,896 31.96






Nudo Zona




J-87ª La Laguna Central -16,712 24.784 29,697 31.761


J-89 La Laguna Central

17,658 27.715 32,067 32.569



J-92 La Laguna Central 20,183 28.562

34,608 35.027



































Nudo Zona








J-1 La Laguna Exterior 15,855 15.953 16,643 16.657


















J-22A La Laguna Exterior 22,599 26.176 44,272 44.46







J-27B La Laguna Exterior 4,004 4.07 5,039 5.042



J-43 La Laguna Exterior -19,344 23.379 68,234 46.214











Nudo Zona






J-133 Luya Urco -4,79 51.679 61,766 64.576

J-135 Luya Urco -8,732 47.924 61,471 64.291

J-135A Luya Urco 0,317 56.972 70,547 73.366

J-136 Luya Urco -3,95 52.705 66,543 69.362

J-137 Luya Urco -3,974 52.682 66,542 69.361

J-145 Luya Urco -17,559 38.877 50,227 53.036

J-146 Luya Urco -15,977 40.459 51,112 53.92

J-147 Luya Urco -12,294 44.361 54,044 56.863

J-148 Luya Urco -11,703 44.952 55,779 58.599

J-149 Luya Urco -22,111 31.655 44,298 44.321

J-150 Luya Urco -14,781 41.875 53,777 56.597

J-151 Luya Urco -24,395 32.041 43,726 46.534

J-152 Luya Urco -25,372 31.064 42,729 45.538

J-153 Luya Urco -24,369 32.067 43,727 46.536

J-154 Luya Urco -17,548 38.888 50,512 53.32

J-155 Luya Urco -15,395 41.041 52,515 55.323

J-156 Luya Urco -15,992 40.444 51,727 54.535

J-156A Luya Urco -15,28 41.156 52,094 54.903

J-164 Luya Urco -73,563 24.111 34,25 39.121

J-165 Luya Urco -70,046 26.841 36,889 41.721

J-166 Luya Urco -62,303 33.597 43,53 48.313

J-167 Luya Urco -59,335 35.979 45,764 50.517

J-168 Luya Urco -56,581 38.036 47,654 52.373

J-175 Luya Urco -77,181 20.51 30,657 35.53

J-176 Luya Urco -69,328 26.433 36,356 41.132

J-177 Luya Urco -66,803 28.928 38,852 43.626

J-178 Luya Urco -66,099 29.401 39,266 44.029

J-179 Luya Urco -64,138 30.504 40,312 45.032

J-189 Luya Urco -74,294 20.415 30,565 35.288

J-288 Luya Urco -24,856 31.8 43,703 46.522

J-291 Luya Urco -29,164 27.272 38,939 41.747

J-292 Luya Urco -71,596 26.095 36,243 41.115

J-293 Luya Urco -70,645 26.241 36,29 41.123

J-294 Luya Urco -22,537 33.899 45,525 48.333

J-295 Luya Urco -16,943 39.713 50,542 53.362

J-324 Luya Urco -4,114 52.547 66,109 68.928

J-325 Luya Urco -0,256 56.215 66,304 69.114

J-330 Luya Urco -19,057 37.378 48,731 51.539

J-331 Luya Urco -13,964 41.105 48,979 51.721



Nudo Zona



J-333 Luya Urco -16,714 39.722 51,075 53.883

J-334 Luya Urco -13,089 43.347 54,004 56.813

J-335 Luya Urco -13,741 42.915 52,598 55.417

J-336 Luya Urco -20,183 36.253 47,727 50.535

J-337 Luya Urco -65,82 29.494 39,28 44.034

J-338 Luya Urco -18,138 38.298 49,582 52.391

J-282 Pedro Castro -24,768 37.481 53,168 53.615

J-22 Puca Cruz 67,735 32.807 74,654 36.945

J-119 Puca Cruz 15,429 33.42 40,151 40.151

J-120 Puca Cruz 20,401 38.396 45,138 45.138

J-122 Puca Cruz 18,806 36.8 43,542 43.542

J-139 Puca Cruz 33,976 52.909 63,632 63.679

J-139A Puca Cruz 52,032 71.405 83,487 83.555

J-174A Puca Cruz 24,064 26.238 30,776 30.784

J-174B Puca Cruz 33,11 35.268 39,756 39.764

J-284 Puca Cruz 71,725 36.797 78,644 40.935

J-320 Puca Cruz 90,149 55.228 97,096 59.387

J-364 Puca Cruz 15,223 34.156 44,879 44.926

J-190 Santa Rosa de Lima -83,833 10.876 21,038 25.761








J-126 Santo Domingo 16,582 34.537 41,157 41.155

J-128 Santo Domingo -13,066 42.003 49,877 52.619

J-140 Santo Domingo 33,102 52.006 62,64 62.686

J-141 Santo Domingo 24,809 43.693 54,266 54.31

J-142 Santo Domingo 17,85 35.708 43,115 43.108

J-143 Santo Domingo -23,424 20.912 55,329 31.945

J-144 Santo Domingo -26,979 43.278 51,456 54.957

J-145A Santo Domingo -29,523 40.735 48,912 52.413

J-157 Santo Domingo -15,189 41.247 52,572 55.381

J-158 Santo Domingo -37,061 44.03 52,658 56.7

J-159 Santo Domingo -18,852 25.734 60,106 36.734

J-160 Santo Domingo 22,239 39.325 49,778 49.733

J-162 Santo Domingo 28,596 46.209 58,151 58.132

J-163 Santo Domingo 16,382 38.842 65,737 65.96

J-169 Santo Domingo -55,321 37.271 46,628 51.245

J-170 Santo Domingo -49,733 41.021 50,034 54.56



Nudo Zona



J-171 Santo Domingo -15,463 29.332 63,592 40.231

J-172 Santo Domingo -4,353 40.654 74,714 51.363

J-173 Santo Domingo 3,225 48.232 82,295 58.943

J-174 Santo Domingo 11,964 36.6 70,207 70.539

J-180 Santo Domingo -62,944 31.037 40,845 45.532

J-181 Santo Domingo -57,482 35.277 44,909 49.535

J-182 Santo Domingo -14,471 30.323 64,59 41.228

J-296 Santo Domingo -51,183 41.409 50,767 55.384

J-297 Santo Domingo -57,26 36.721 46,531 51.218

J-298 Santo Domingo -38,309 42.782 51,411 55.453

J-299 Santo Domingo -25,736 18.849 53,224 29.852

J-300 Santo Domingo 9,27 26.356 36,811 36.765

J-301 Santo Domingo 29,343 46.956 58,899 58.88

J-302 Santo Domingo 23,885 40.672 51,424 51.364

J-303 Santo Domingo -0,854 23.782 57,389 57.721

J-304 Santo Domingo 28,698 47.582 58,156 58.2

J-305 Santo Domingo 13,729 32.627 43,241 43.286

J-332 Santo Domingo -28,775 41.482 49,66 53.161

J-340 Santo Domingo -21,13 23.205 57,623 34.239

J-341 Santo Domingo 9,899 27.854 34,474 34.471

J-342 Santo Domingo 6,876 24.734 32,143 32.136

J-357 Santo Domingo 12,23 34.693 61,597 61.82

J-358 Santo Domingo -27,933 16.862 51,124 27.762

J-138 Sr. de los Milagros -13,935 42.721 56,568 59.387

J-150A Sr. de los Milagros -10,236 46.42 58,648 61.467




J-48 Virgen de Asunta 54,394 20.799 77,796 34.876
















Nudo Zona





J-15 Yance 1,258 39.291 87,079 64.825

J-16 Yance 0,782 38.814 86,582 64.327

J-17 Yance 15,293 43.762 88,634 65.901

J-30 Yance -3,081 34.973 80,94 58.686

J-30A Yance -3,738 34.316 80,291 58.037

J-30B Yance -2,777 35.277 81,287 59.033

J-31 Yance 0,139 38.171 85,033 62.779

J-32 Yance -2,729 35.303 82,758 60.503

J-33 Yance 7,213 35.682 80,554 57.821

J-34 Yance -4,539 33.515 79,493 57.239

J-35 Yance -6,19 35.432 85,665 63.589

J-36 Yance 0,882 38.915 86,397 64.142

J-37 Yance -4,265 37.356 87,561 65.486

J-38 Yance -0,557 41.065 90,874 68.799

J-39 Yance 9,493 51.115 99,052 76.977

J-40 Yance 3,466 45.122 92,97 70.897

J-41 Yance -7,091 34.566 81,592 59.519

J-42 Yance -14,867 26.79 72,703 50.63

J-63 Yance -7,821 41.338 45,946 48.463

J-64 Yance -16,581 32.577 37,073 39.572

J-65 Yance -19,843 23.511 27,821 30.024

J-76 Yance -5,712 43.446 48,105 50.634

J-77 Yance -16,979 34.122 40,99 43.532

J-78 Yance -13,707 29.646 34,051 36.253

J-84 Yance -15,472 42.117 51,758 54.622

J-85 Yance -18,264 34.933 44,472 47.11

J-86 Yance -10,394 32.959 37,391 39.593

J-105 Yance -21,218 33.176 41,372 44.078

J-106 Yance -16,099 39.175 47,93 50.681

J-107 Yance -9,554 46.49 55,84 58.629

J-107A Yance -9,489 46.569 55,843 58.632

J-108 Yance -16,12 37.645 50,283 50.306

J-109 Yance -8,201 48.07 57,518 60.318

J-110 Yance -13,917 41.357 50,124 52.874

J-111 Yance -18,914 36.49 45,496 48.253

J-129 Yance -17,07 39.249 48,83 51.633

J-130 Yance -15,067 41.369 51,015 53.824

J-131 Yance -10,678 45.791 55,404 58.214

J-132 Yance -4,286 52.183 62,265 65.075

J-134 Yance -12,085 41.681 54,322 54.346



Nudo Zona



J-245 Yance -9,58 44.184 56,817 56.84

J-246 Yance -14,606 39.131 51,685 51.707

J-247 Yance -17,059 36.598 48,909 48.928

J-248 Yance -26,116 29.38 43,529 43.639

J-249 Yance -30,351 26.677 42,275 42.462

J-251 Yance -23,081 34.495 50,409 50.623

J-252 Yance -23,482 34.094 50,009 50.224

J-253 Yance -12,314 45.262 61,276 61.49

J-254 Yance 7,034 48.656 98,55 76.475

J-255 Yance 18,037 59.658 107,723 85.648

J-256 Yance 9,361 50.983 101,32 79.245

J-257 Yance 20,123 61.744 109,817 87.742

J-258 Yance 19,97 58.002 109,241 86.987

J-259 Yance 18,666 56.698 104,627 82.373

J-260 Yance -3,309 50.435 63,005 63.028

J-261 Yance -7,052 46.693 59,265 59.287

J-262 Yance -7,348 46.396 58,965 58.988

J-263 Yance -6,152 47.593 60,162 60.185

J-264 Yance -11,943 41.803 54,377 54.4

J-265 Yance -10,77 42.945 55,43 55.452

J-266 Yance -13,728 39.991 52,487 52.509

J-267 Yance -8,392 45.391 58,108 58.133

J-268 Yance -10,314 43.498 56,306 56.332

J-270 Yance -11,571 42.244 55,059 55.085

J-272 Yance -12,866 47.068 62,859 63.191

J-273 Yance -0,888 53.04 66,206 66.238

J-274 Yance -1,835 52.082 65,211 65.243

J-275 Yance -0,245 53.696 66,902 66.934

J-276 Yance 2,042 55.985 69,196 69.228

J-277 Yance 3,879 57.835 71,088 71.121

J-278 Yance 1,492 55.447 68,694 68.728

J-279 Yance -3,298 50.657 63,906 63.94

J-280 Yance -3,679 56.732 72,51 72.866

J-281 Yance -8,679 51.731 67,522 67.878

J-317 Yance -39,529 17.498 33,098 33.285

J-319 Yance -1,922 39.734 87,583 65.51

J-321 Yance -19,664 37.926 47,569 50.432

J-322 Yance -34,198 21.299 35,449 35.559

J-323 Yance -21,41 32.374 45,091 45.116

J-326 Yance -20,908 32.857 45,495 45.519

J-327 Yance -6,438 48.836 57,605 60.355

J-328 Yance -16,066 40.37 50,017 52.826



Nudo Zona



J-329 Yance -14,307 41.096 50,104 52.861

J-339 Yance -22,487 31.25 43,805 43.827

J-347 Yance -5,707 37.646 42,079 44.281

J-348 Yance -19,641 35.633 44,389 47.139

J-349 Yance -2,615 40.738 45,171 47.373

J-351 Yance -12,231 29.265 34,185 36.249

J-352 Yance -18,392 23.265 69,182 47.109

J-353 Yance -9,984 31.672 78,699 56.626

J-354 Yance -3,107 34.926 81,791 59.537

J-355 Yance 13,896 42.365 87,237 64.505

J-365 Yance -6,328 37.026 41,432 43.634

J-366 Yance -24,56 33.016 48,913 49.127

J-368 Yance 13,933 55.589 103,443 81.37

J-367 Nuevo nudo de mejoras - 17.02 - 28.055

J-370 Nuevo nudo de mejoras - -9.433 - 4.652

J-371 Nuevo nudo de mejoras - 51.158 - 55.72

Red de Distribución del Sector de Abastecimiento R-3

La simulación para la situación futura (2024) de la red de distribución la UU.PP. Santa rosa de

Lima, Santa Rosa de Luya Urco y Santo Toribio de Mogrovejo se ha realizado para un caudal

promedio de consumo de 5,14 Lt/seg. este se ha incrementado debido a que hay nudos del

sector de abastecimiento R-1, en los que no se han podido mejorar las presiones a pesar de

haber propuesto mejoras, debido a ello los tramos que conforman estos nudos han tenido que

ser cambiados al sector de abastecimiento R-3 con la finalidad de cuenten con presiones

adecuadas mayores a los 15 mH2O. Al realizar estos empalmes se ha tenido que cambiar el

diámetro de dos tramos debido a que no tenian capacidad para conducir el caudal que este

sector requiere.

Cuadro Nº IV-76. Tramos a ser cambiados al sector de abastecimiento R-3

Tramo Calle Diámetro (mm) Sector de Abast.

Actual A cambiar Actual A cambiar

P-659 Jr. Asunción Cdra 13 100 100 R-1 R-3

P-357 Jr. Santa Ana Cdra 13 100 100 R-1 R-3

P-355 Jr. San Juan de la Libertad Cdra 13 100 100 R-1 R-3

P-353 Jr. Libertad Cdra 13 100 100 R-1 R-3

P-358 Jr. Arequipa Cdra 2 100 100 R-1 R-3




P-348 Jr. Triunfo Cdra 14 (Escaleras) 63 63 R-1 R-3

P-342 Jr. Sor Natividad 90 90 R-1 R-3

P-50 Jr. Kuelap (Tramo Nuevo - Empalme) - 90 R-1 R-3



P-341 Jr. Kuelap 90 90 R-1 R-3

P-340 Jr. Kuelap 90 90 R-1 R-3

P-49 Jr. Cristo Rey 38 90 R-1 R-3

P-362 Jr. Yanayacu 25 63 R-1 R-3

Debido a que la presión en las zonas de Santa Rosa de Lima y Santa Rosas de Luya Urco

estan por encima de los 50 m H2O, se ha considerado separar la red en dos zonas de presión,

de acuerdo como se muestar en el cuadro siguiente, como se puede obseravr con ello se ha

logrado tener presiones adecuadas en la red de distribución.

Cuadro Nº IV-77. Zona de Presión “I”, Sector R-3


Zona Demanda Presión

(m) (l/s) Máx. (l/s) (m H2O)

J-225 2.442,00 0,0400 Mogovejo 0,0809 8,52

J-226 2.434,40 0,0240 Mogovejo 0,0486 16,10

J-227 2.439,90 0,0561 Mogovejo 0,1134 10,54

J-228 2.430,00 0,0240 Mogovejo 0,0486 20,42

J-229 2.435,80 0,0561 Mogovejo 0,1134 14,57

J-230 2.426,50 0,0321 Mogovejo 0,0648 23,85

J-234 2.422,30 0,0400 Mogovejo 0,0809 27,87

J-233 2.423,50 0,0400 Mogovejo 0,0809 26,66

J-232 2.414,90 0,0160 Mogovejo 0,0323 35,24

J-231 2.423,40 0,0240 Mogovejo 0,0486 26,76

J-235 2.421,20 0,0160 Mogovejo 0,0323 28,90

J-239 2.417,00 0,1602 Mogovejo 0,3237 32,99

J-240 2.405,00 0,1683 Mogovejo 0,3399 44,87

J-236 2.419,80 0,0400 Mogovejo 0,0809 30,29

J-237 2.424,00 0,0321 Mogovejo 0,0648 26,10

J-238 2.415,80 0,0240 Mogovejo 0,0486 34,28

J-241 2.413,20 0,0641 Mogovejo 0,1294 36,78

J-222 2.428,10 0,1205 Sta. Rosa de Luya Urco 0,2433 21,81












Cuadro Nº IV-78. Zona de Presión “II”, Sector R-3



(m) (l/s) Máx. (l/s) (m H2O)





(m) (l/s) Máx. (l/s) (m H2O)

J-208 2.401,50 0,0301 Sta. Rosa de Lima 0,0607 15,77

J-207 2.398,80 0,0200 Sta. Rosa de Lima 0,0404 18,46

J-204 2.394,60 0,1205 Sta. Rosa de Lima 0,2433 21,91

J-203 2.388,10 0,2253 Sta. Rosa de Lima 0,4551 28,15

J-201 2.381,90 0,2000 Sta. Rosa de Lima 0,4040 32,53

J-202 2.382,50 0,1273 Sta. Rosa de Lima 0,2571 33,70

J-205 2.381,80 0,0502 Sta. Rosa de Lima 0,1014 32,69

J-206 2.376,00 0,0803 Sta. Rosa de Lima 0,1623 37,34

J-186 2.363,50 0,2708 Barrio Luya Urco 0,5470 48,91

J-205A 2.379,00 0,0000 Sta. Rosa de Lima 0,0000 34,54








J-49 2.366,00 0,0938 Sta. Rosa de Lima 0,1895 45,31

J-197 2.350,00 0,1346 Sta. Rosa de Lima 0,2719 61,23

J-199 2.359,50 0,2691 Sta. Rosa de Lima 0,5436 51,75

J-200 2.362,50 0,0414 Sta. Rosa de Lima 0,0836 48,78

J-195 2.348,70 0,0621 Sta. Rosa de Lima 0,1254 62,50

J-196 2.362,20 0,2070 Sta. Rosa de Lima 0,4181 49,04




J-184A 2.366,30 0,0301 Barrio Luya Urco 0,0608 46,16







Red de Distribución del Sector de Abastecimiento R-4

Debido a que el sistema no presenta problemas de presiones bajas (exepto las zonas proximas

al reservorio) para realizar la simulación para los años futuros se ha considerado los mismos

diámetros que existen en los diferentes tramos y no se presentan problemas de presiones

bajas, un punto importante para ello es que la fuerte desnivel existente en la mayor parte de las

zonas permite que siempre se cuente con presiones altas.

El mayor problema encontrado en Pedro castro son las altas presiones en las zonas mas bajas.

Hay que tener en cuenta que la zona que se encuentra entre las calles “3” y “4” actualmente

forma parte del sector de abastecimiento R-1, pero en el futuro no podra ser abastecido desde

ese reservorio por ello se ha considerado que para esa etapa forme parte del sector de

abastecimiento del sercor R-4, con ello el caudal de consumo horario se incrementa a 7,46

Lt/seg, y también las presiones en esos puntos serian muy elevadas (103 m H2O) por ello se

propone dividir todo el área de abastecimiento en dos zonas de presión, para ello se instalaría

una válvula reductora de presión en la intersección de las calles “E” y “5” en la cota topográfica

2.360,00 msnm. Debido a que en esta segunda zona de presión el ingreso sera solo por un

punto se tendra que interconectar las tuberías que pasan por las calles “C”, “D”, “E”, “11 De

Octubre”, “F” y “G” mediante la instalación de tuberías de 63 mm. de diámetro por las calles “6”

y “5” .

En la zona Señor de los Milagros no se han encontrado problemas y las presiones estan dentro

del rango de 24 a 57 m H2 O.

Con las propuestas realizadas en el parrafo anterior se ha realizado la simulación y se han

obtenido los siguientes resultados que se muestran en el cuadro siguiente:

Nudo Elevación Demanda Zona

Demanda

Calculada

Gradiente


(m) (l/s) (l/s) (m) (m H2O)

J-49 2,345.50 0.0069 P. Castro Al. 0.0139 2,375.06 29.49

J-57 2,315.00 0.0404 P. Castro Al 0.0816 2,375.19 60.03

J-58 2,311.10 0.0404 P. Castro Al. 0.0816 2,375.18 63.92

J-60 2,380.00 0.0100 P. Castro Al 0.0202 2,414.52 34.43

J-61 2,370.00 0.0141 P. Castro Al. 0.0285 2,414.51 44.40

J-62 2,359.00 0.0064 P. Castro Al 0.0129 2,375.01 15.97

J-65 2,359.00 0.0200 P. Castro Al. 0.0404 2,375.04 16.00

J-66 2,361.00 0.0094 P. Castro Al 0.0190 2,414.66 53.53

J-67 2,359.00 0.0125 P. Castro Al. 0.0253 2,375.04 16.00

J-68 2,361.00 0.0086 P. Castro Al 0.0174 2,414.66 53.52

J-69 2,359.00 0.0121 P. Castro Al. 0.0245 2,374.89 15.85




Demanda

Calculada

Gradiente


(m) (l/s) (l/s) (m) (m H2O)

J-70 2,361.00 0.0945 P. Castro Al 0.1909 2,414.29 53.15

J-71 2,361.00 0.0070 P. Castro Al. 0.0141 2,414.50 53.37

J-72 2,361.00 0.0601 P. Castro Al 0.1214 2,414.36 53.23

J-73 2,359.00 0.0121 P. Castro Al. 0.0245 2,374.89 15.85

J-74 2,361.00 0.0601 P. Castro Al 0.1214 2,414.36 53.23

J-75 2,359.00 0.0213 P. Castro Al. 0.0430 2,374.90 15.86

J-283 2,318.00 0.1030 P. Castro Al 0.2081 2,375.01 56.87

J-285 2,323.30 0.0182 P. Castro Al. 0.0368 2,375.19 51.76

J-286 2,326.70 0.0404 P. Castro Al 0.0816 2,375.20 48.37

J-286A 2,340.00 0.0182 P. Castro Al. 0.0368 2,375.31 35.22

J-286B 2,329.00 0.0182 P. Castro Al 0.0368 2,375.17 46.06

J-287 2,329.00 0.0364 P. Castro Al. 0.0735 2,375.26 46.14

J-288 2,342.30 0.0090 P. Castro Al 0.0182 2,375.46 33.08

J-288A 2,341.10 0.0700 P. Castro Al. 0.1414 2,375.63 34.44

J-289 2,346.10 0.0300 P. Castro Al 0.0606 2,375.01 28.84

J-291A 2,344.00 0.1000 P. Castro Al. 0.2020 2,374.90 30.82

J-292 2,334.00 0.0061 P. Castro Al 0.0123 2,374.90 40.79

J-293 2,345.50 0.0243 P. Castro Al. 0.0491 2,374.89 29.31

J-294 2,366.00 0.0601 P. Castro Al 0.1214 2,414.36 48.24

J-295 2,373.50 0.1000 P. Castro Al. 0.2020 2,414.33 40.73

J-296 2,373.40 0.0121 P. Castro Al 0.0245 2,414.33 40.83

J-297 2,355.70 0.1000 P. Castro Al. 0.2020 2,375.04 19.29

J-297A 2,355.00 0.1125 P. Castro Al 0.2272 2,375.06 20.01

J-298 2,353.30 0.0400 P. Castro Al. 0.0808 2,375.05 21.69

J-299 2,365.30 0.0070 P. Castro Al 0.0141 2,414.50 49.08

J-300 2,393.50 0.0912 P. Castro Al 0.1842 2,414.34 20.79

J-301 2,383.00 0.1000 P. Castro Al. 0.2020 2,414.66 31.58

J-302 2,381.50 0.0400 P. Castro Al 0.0808 2,414.66 33.07

J-303 2,392.00 0.0061 P. Castro Al. 0.0123 2,414.66 22.60

J-305 2,402.30 0.0972 P. Castro Al 0.1964 2,414.67 12.34

J-306 2,399.10 0.3100 P. Castro Al 0.6262 2,414.61 15.47

J-307 2,410.15 0.0182 P. Castro Al. 0.0368 2,414.61 4.45

J-308 2,389.90 0.0972 P. Castro Al 0.1964 2,414.60 24.63

J-311 2,353.80 0.0334 Sr. Milagros 0.0674 2,411.73 57.79

J-312 2,356.40 0.0066 Sr. Milagros 0.0134 2,411.73 55.19

J-313 2,358.00 0.0667 Sr. Milagros 0.1347 2,411.87 53.73

J-314 2,362.40 0.0534 Sr. Milagros 0.1078 2,411.73 49.21

J-316 2,364.40 0.0400 Sr. Milagros 0.0808 2,411.74 47.22

J-317 2,364.50 0.0400 Sr. Milagros 0.0808 2,411.73 47.11

J-318 2,363.35 0.1267 Sr. Milagros 0.2559 2,411.73 48.26

J-319 2,366.80 0.1133 Sr. Milagros 0.2290 2,411.70 44.79




Demanda

Calculada

Gradiente


(m) (l/s) (l/s) (m) (m H2O)

J-321 2,366.70 0.0334 Sr. Milagros 0.0674 2,411.70 44.89

J-322 2,370.80 0.0200 Sr. Milagros 0.0404 2,411.70 40.80

J-323 2,374.90 0.0534 Sr. Milagros 0.1078 2,411.82 36.83

J-324 2,374.10 0.0467 Sr. Milagros 0.0943 2,411.84 37.65

J-325 2,371.40 0.0733 Sr. Milagros 0.1482 2,411.85 40.35

J-326 2,378.10 0.1067 Sr. Milagros 0.2155 2,411.89 33.70

J-327 2,378.60 0.0266 Sr. Milagros 0.0538 2,411.89 33.21

J-328 2,379.70 0.0334 Sr. Milagros 0.0674 2,411.89 32.11

J-329 2,381.30 0.0933 Sr. Milagros 0.1886 2,411.85 30.48

J-330 2,382.00 0.0467 Sr. Milagros 0.0943 2,411.85 29.77

J-331 2,378.60 0.0667 Sr. Milagros 0.1347 2,411.69 33.01

J-332 2,386.00 0.0534 Sr. Milagros 0.1078 2,412.02 25.95

J-333 2,385.40 0.0534 Sr. Milagros 0.1078 2,411.92 26.45

J-334 2,384.20 0.1001 Sr. Milagros 0.2021 2,411.86 27.59

J-335 2,371.40 0.0467 Sr. Milagros 0.0944 2,411.85 40.35

J-336 2,375.80 0.0134 Sr. Milagros 0.0270 2,411.85 35.96

J-337 2,380.50 0.0334 Sr. Milagros 0.0674 2,411.86 31.28

J-338 2,386.00 0.0200 Sr. Milagros 0.0404 2,411.92 25.85

J-339 2,387.90 0.1733 Sr. Milagros 0.3502 2,412.34 24.38

J-340 2,376.00 0.0200 Sr. Milagros 0.0404 2,412.34 36.25

Como se puede observar en la lamina Nº IV-13 , hay una mejor distribución de presiones, con

la creación de dos zonas de presión. En cuanto a las velocidades en las tuberías se puede

observar de los resultados que estas no se ijncrementan es decir que la capacidad de

conducción es suficiente para esta etapa.



3.3.2 Evaluación hidráulica de las líneas de impulsión y equipos de bombeo

Para la evaluación hidráulica de la línea de impulsión y los equipos de bombeo se han replanteado las instalaciones hidráulicas según las dimensiones y

material de cada uno de los elementos, también se han realizado aforos en la cisterna así como en el reservorio para conocer los caudales de

funcionamiento

3.3.2.1 Datos de funcionamiento

Caudal de bombeo Cisterna C-3 al reservorio R-3

Se realizaron aforos en la cisterna y en el reservorio para comparar el caudal de funcionamiento los resultados fueron los que se muestran en el siguiente

cuadro.

Cuadro Nº IV-79. Aforo en el reservorio R-3 en la fecha; 01/06/04 N úmero Volumen Tiempo Caudal

Aforo m3 (min.) (m

3/seg)

1 4,423 15,00 0,0049

2 3,931 15,00 0,0044

3 3,440 15,00 0,0038

4 3,440 15,00 0,0038

CAUDAL PROMEDIO (m3/seg.) 0,0042

Para realizar el aforo en el reservorio R-3 se encendió la bomba y se cerraron las válvulas de las tres tuberías de salida y cada 10 minutos se midió.



Cuadro Nº IV-80. Aforo en la cisterna C-3 en la fecha: 01/06/04 Número Volumen Tiempo Caudal

Aforo m3 (min.) (m

3/seg)

1 2,595 10,00 0,0043

2 2,400 10,00 0,0040

3 2,432 10,00 0,0041

4 2,368 10,00 0,0039

5 2,497 10,00 0,0042

6 2,432 10,00 0,0041

7 2,400 10,00 0,0040

8 2,465 10,00 0,0041

9 2,497 10,00 0,0042

10 2,432 10,00 0,0041

11 2,368 10,00 0,0039


Como se puede observar los caudales en la cisterna y en el reservorio son muy similares, por lo tanto se esta considerando el promedio de ambos como

caudal de bombeo 4,20 Lt/seg.

Caudal de salida reservorio R-3

Se realizo la medición de los niveles de agua durante las veinticuatro horas del día en el reservorio de almacenamiento durante dos días consecutivos y se

obtuvo como caudal promedio de salida del reservorio 1,82 Lt/seg. Los resultados de las mediciones se muestran en el Anexo Mediciones de Caudal Nº IV-9.



Se midió a cada hora el nivel de agua en el reservorio y se tomo las horas de funcionamiento de la electro bomba, este caudal es conocido por lo tanto por

diferencia se pudo cálcular el caudal de salida a cada hora.

Aforo Fecha Qp

Observación (Lt/seg)

1 25/06/04 1,78 El equipo de bombeo funciono 11 horas

2 26/06/04 1,53 El equipo de bombeo funciono 9 horas

Caudal promedio Lt/seg. 1,65

Caudal de bombeo de la cisterna C-4 al reservorio R-4

Para obtener el caudal de funcionamiento del equipo de bombeo que impulsa el agua de la cisterna C-4 al reservorio R-4 se realizo un aforo volumétrico en

reservorio. Para realizar el aforo se cerro la válvula de la tubería de aducción. Los resultados obtenidos se muestran en el siguiente grafico.

Número Volumen Tiempo Caudal

Aforo m3 (min.) (m

3/seg)

1 4,082 15,00 0,0045

2 4,082 15,00 0,0045

3 4,592 15,00 0,0051

4 4,592 15,00 0,0051

5 4,592 15,00 0,0051




Caudal de salida reservorio R-4

Se realizo la medición de los niveles de agua durante las veinticuatro horas del día en el reservorio de almacenamiento durante dos días consecutivos y se

obtuvo como caudal promedio de salida del reservorio 1,70 Lt/seg. Los resultados de las mediciones se muestran en el Anexo Nº IV-10.

Se midió a cada hora el nivel de agua en el reservorio y se tomo las horas de funcionamiento de la electro bomba, este caudal es conocido por lo tanto por

diferencia se pudo calcular el caudal de salida a cada hora.

3.3.2.2 Resultados

Estación de bombeo cisterna C-3 al reservorio R-3

Para evaluar la capacidad de conducción de los equipos de bombeo y la línea de impulsión se a obtenido el caudal de bombeo de la electro bomba (4.1

Lt/seh) mediante el aforo, y la potencia de la misma (15 Hp), Luego estos valores se han comparado con el caudal requerido por la población servida actual y

futura así como la potencia de los equipos. Del área comercial se ha obtenido el número de usuarios de la zona abastecida por el reservorio R-3 según se

muestra en el siguiente cuadro, de la misma fuente se obtuvo el consumo medido de los usuarios, de las mediciones realizadas a la salida del reservorio se

ha obtenido el caudal suministrado, este valor nos permite calcular la dotación promedio total de estos usuarios siendo este 113,38 Lt/hab/día, Conocido la

dotación y la población servida se ha podido calcular el caudal máximo diario (2,13 Lt/seg.) y con ello el caudal de bombeo (4,08 Lt/seg.) como se puede



apreciar este caudal es muy similar al caudal de bombeo de los equipos que se encuentran funcionando (4,10 Lt/seg.) por lo tanto los parámetros de

evaluación son muy próximos a la realidad.

Cuadro Nº IV-81. Evaluación de la capacidad delas bombas (C-3), situación actual

Localidad Numero Densidad Población Dotación Qp "K1" Q máx d

Conex. (hab/viv) (hab.) (Lt/hab/día) (Lt/seg) (Lt/seg)

Santa Rosa de Lima 58,00 4,84 281,00 104,08 0,34 1,4 0,47

Santa Rosa de Luya Urco 121,00 4,96 600,00 104,08 0,72 1,4 1,01

Sto. Toribio de Mogrovejo 96,00 3,96 380,00 104,08 0,46 1,4 0,64

Qmáx d Horas de Qb C Longitud Diametro Velocidad Hf (m)

Bombeo (Lt/seg) (m) (mm) (m/seg.) Tub. Acces.

2,13 12,50 4,08 130 431,60 101,60 0,50 1,46 -

2,13 12,50 4,08 100 27,62 56,00 1,66 - 2,76

2,13 12,50 4,08 100 40,72 80,00 0,81 - 0,72

Hg Hf Ps HDT n Potencia Calculada (HP) Potencia Existente (HP)

(m) (m) m.c.a (m) % Bomba Motor Bomba Motor

100,53 4,93 2,00 107,46 50 11,55 13,86 15,00 15,00

Qp: Caudal Promedio K1: Coef. Máx diario Qb: Caudal de bombeo Hg: Altura geométrica

Hf: Pérdida de carga Ps: Presión de salida HDT: Altura dinámica total n: Eficiencia de la electro bomba



De los resultados que se muestran en el cuadro anterior se puede concluir que para satisfacer la demanda máxima diaria para la situación actual, con el

equipo de bombeo existente (caudal de bombeo 4,10 Lt/seg. Y altura dinámica 107 m.), es necesario que funcione 12,5 horas consecutivas. Si la eficiencia

de la electrobomba estuviese alrededor del 75% la potencia requerida sería 8HP. con lo cual se tendría un menor consumo de energía eléctrica.

Teniendo en cuenta que el periodo de vida útil de una bomba es 10 años simularemos en el siguiente cuadro las características requeridas para un

funcionamiento de la estación de bombeo con los mismos equipos.

Cuadro Nº IV-82. Evaluación del funcionamiento de las bombas (C-3), año 2013



Santa Rosa de Lima 75,00 4,84 363 104,08 0,44 1,4 0,61

Santa Rosa de Luya Urco 169,00 4,96 837 104,08 1,01 1,4 1,41

Sto. Toribio de Mogrovejo 152,00 3,96 604 104,08 0,73 1,4 1,02

Qmáx d Horas de Qb C Longitud Diametro Velocidad Hf (m)

Bombeo (m) (mm) (m/seg.) Tub. Acces.

3,04 18,00 4,06 130 431,60 101,60 0,50 1,44 -

3,04 18,00 4,06 100 27,62 56,00 1,65 - 2,72

3,04 18,00 4,06 100 40,72 80,00 0,81 - 0,71

Hg Hf Ps HDT n Potencia Calculada (HP) Potencia Existente (HP)

(m) (m) m.c.a (m) % Bomba Motor Bomba Motor

100,53 4,87 2,00 107,40 50 11,46 13,75 15,00 15,00



Como se puede observar para seguir utilizando los mismos equipos de bombeo y abastecer a la población futura (año 2010),será necesario aumentar las

horas de bombeo de 12,50 a 18 horas. La capacidad de conducción de la tubería es suficiente para el caudal de bombeo de los equipos existentes, como se

puede observar la velocidad en la tubería es 0,50 m/seg. mas no así en las instalaciones hidráulicas (1,65 m/seg) debido a que el diámetro es 56 mm.

En resumen los equipos existentes pueden ser usados hasta el periodo de vida útil de la electro bomba (10 años), pero los costos de energía aumentaran

debido a que las horas de bombeo se incrementarán.

Estación de bombeo cisterna C-4 al reservorio R-4

Para la evaluación de los equipos de bombeo y la línea de impulsión de este sistema se ha seguido el mismo procedimiento que se llevo acabo en la

evaluación de los equipos de la cisterna C-3. Las características del equipo de bombeo de la C-4 son las siguientes:

Caudal de bombeo según aforos: Qb = 4,80 Lt/seg.

Potencia del Motor: P = 12,50 HP

Cuadro Nº IV-83. Evaluación de la capacidad delas bombas (C-4), situación actual



Señor de los Milagros 228 5,2 1.186 62,85 0,86 1,4 1,21

Pedro Castro 243 4,74 1.152 62,85 0,84 1,4 1,17

Qmáx d Horas de Qb C Longitud Diametro Hf (m)

Bombeo (Lt/seg) (m) (mm) Tub. Acces.

2,38 12,00 4,76 130 681,90 101,60 3,06 -



2,38 12,00 4,76 100 13,14 100,00 - 0,10

2,38 12,00 4,76 100 17,32 56,00 - 2,30

2,38 12,00 4,76 100 41,33 80,00 - 0,96

Hg Ps HDT n Potencia Calculada (HP) Potencia Existente (HP)

(m) m.c.a (m) % Bomba Motor Bomba Motor

70,47 3,00 79,89 50 10,01 12,01 12,50 12,5

Como se puede observar para poder abastecer a la población en los días de máximo consumo es necesario que el equipo de bombeo trabaje

aproximadamente 12 horas del día. Los cálculos del caudal de bombeo (4,86 Lt/seg), son muy próximos al caudal real (4,80 Lt/seg). Por lo tanto los

resultados se acercan a la realidad.

Cuadro Nº IV-84. Evaluación del funcionamiento de las bombas (C-4), año 2013



Señor de los Milagros 375,00 5,2 1.951 62,85 1,42 1,4 1,99

Pedro Castro 500,00 4,74 2.368 62,85 1,72 1,4 2,41

Qmáx d Horas de Qb C Longitud Diametro Hf (m)

Bombeo (m) (mm) Tub. Acces.

4,40 22,00 4,80 130 681,90 101,60 3,10 -

4,40 22,00 4,80 100 13,14 100,00 - 0,10

4,40 22,00 4,80 100 17,32 56,00 - 2,33



4,40 22,00 4,80 100 41,33 80,00 - 0,98

Hg Ps HDT n Potencia Calculada (HP) Potencia Existente (HP)

(m) m.c.a (m) % Bomba Motor Bomba Motor

70,47 3,00 79,98 50 10,10 12,12 12,5

Si se desea seguir utilizando el mismo equipo de bombeo para el sector de abastecimiento R-4, será necesario que estos trabajen en promedio 22 horas

diarias de otra manera no se podrá abastecer a la población futura para el 2010.

Por lo descrito anteriormente podemos darnos cuenta que a medida que aumenten los usuarios en las zonas de bombeo los equipos tendran que

incrementar sus horas de funcionamiento, por lo tanto los costos operativos se iran incrementando (promedio de los últimos tres años S/ 49.694,68), existe

una alternativa para construir una planta de tratamiento para producir un caudal de 9,60 Lt/seg, en la cota 2.523,00 a la altura de la cámara rompe presión Nº

3, esta alternativa es técnicamente viable y daría servicio a todas las zonas donde se utiliza el bombeo y estaría garantizado su capacidad

CAPITULO IV EVALUACIÓN DE LOS COMPONENTES DEL SISTEMA DE ... · de aducción, redes principales y...

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