CARACTERIZACIÓN HIDRICA Y DISEÑO HIDRAULICO DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUA PARA CONSUMO HUMANO EN LA VEREDA
JAGUALITO PUEBLO NUEVO, MUNICIPIO DE GUAMO - TOLIMA
DAVID FELIPE HERRERA CLEVES COD.21.620.034 ESTUDIANTE
UNIVERSIDAD PILOTO DE COLOMBIA – SAM
FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA INGENIERÍA CIVIL
GIRARDOT 2020
CARACTERIZACIÓN HIDRICA Y DISEÑO HIDRAULICO DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUA PARA CONSUMO HUMANO EN LA VEREDA
JAGUALITO PUEBLO NUEVO, MUNICIPIO DE GUAMO - TOLIMA
Trabajo Realizado para Optar al título de Ingeniería Civil
DAVID FELIPE HERRERA CLEVES
COD.21620034
TUTORES ING.OSCAR EFREN OSPINA
ING. YAN MAURICIO ALMANZA
UNIVERSIDAD PILOTO DE COLOMBIA – SAM FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA INGENIERÍA CIVIL GIRARDOT
2020
Nota de aceptación
_________________________________ _________________________________ _________________________________ _________________________________
_________________________________ Presidente del Jurado
_________________________________ Jurado
_________________________________ Jurado
_________________________________ Jurado
Girardot, 23 octubre de 2020
AGRADECIMIENTOS
Primeramente, a Dios el cual nos llena de bendiciones todos los días, a mis padres
Ismael Herrera Devia, Danid Cleves Aragón; a mi hermana Maryi Julieth Herrera
Cleves quienes me apoyaron de forma de incondicional durante todo este largo
proceso académico; a mi compañera Estefany Geraldine Cardona que ha estado
guiándome y acompañándome en esta investigación; a camilo Antonio Gaitán
ingeniero químico el cual realizo aportes significativos en la investigación realizada.
Y especialmente a los ingenieros Yan Mauricio Almanza y Oscar Efrén Ospina,
docentes de la universidad piloto de Colombia seccional Alto Magdalena, los cuales
fueron los directores del proyecto brindando todo su conocimiento y apoyo me
encaminaron en el Área de investigación.
DEDICATORIA
A mis padres y hermana los cuales me han guiado en todo el proceso de la vida
enseñándome que siempre haciendo el bien sin pasar por encima de nadie se
pueden realizar las metas propuestas.
A Dios por siempre llenarme de bendiciones y guiarme en todo momento.
TABLA DE CONTENIDO
1. RESUMEN ........................................................................................................... 1
2. ABSTRACT .......................................................................................................... 2
3. INTRODUCCIÓN ................................................................................................. 3
4. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .................................................................. 4
4.1 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA .................................................................. 4
5. OBJETIVOS ........................................................................................................ 5
5.1 GENERAL: .................................................................................................. 5
5.2 ESPECIFICOS: ........................................................................................... 5
7. DELIMITACIÓN DEL TEMA ................................................................................. 6
8. JUSTIFICACIÓN .................................................................................................. 7
9. MARCO DE REFERENCIA.................................................................................. 8
9.1 ANTECEDENTES .......................................................................................... 8
10. MARCO TEORICO .......................................................................................... 12
10.1 AGUAS SUBTERRANEAS ......................................................................... 12
10.2 CONTAMINANTES PRESENTES EN FUENTES HIDRICAS .................... 14
10.3 GENERALIDADES ..................................................................................... 17
10.4 CALCULO DE POBLACIÓN FUTURA ....................................................... 18
10.5 ESPECIFICACIONES DE DISEÑO ............................................................ 23
10.5.1 Calculo del caudal................................................................................ 23
10.5.2 Filtros y como calcularlos ..................................................................... 28
11. MARCO CONCEPTUAL .................................................................................. 34
12. MARCO LEGAL ............................................................................................... 38
13. GENERALIDADES DE ÁREA DE ESTUDIO ................................................... 40
13.1 COBERTURA RURAL DE ACUEDUCTO EN LOS MUNICIPIOS DEL
DEPARTAMENTO DEL TOLIMA ....................................................................... 40
13.2 CARACTERIZACIÓN DEL MUNICIPIO ..................................................... 41
13.3 UBICACIÓN ESPECÍFICA DEL PROYECTO ............................................ 44
14. MARCO METODOLOGICO ............................................................................. 45
14.1 METODOLOGIA EXPLICATIVA ................................................................. 46
14.2 METODOLOGIA APLICADA ...................................................................... 46
15. VISITA GEOESPACIAL AL ACUEDUCTO VEREDAL .................................... 47
15.1 LEVANTAMIENTO DE LAS ESTRUCTURAS EXISTENTES .................... 47
15.2 SOLICITUD DE INFORMACIÓN A LA ALCALDÍA MUNICIPAL ................ 48
16. TOMA DE LA MUESTRA ................................................................................. 51
16.1 LOCALIZACIÓN DEL PUNTO DE ANALISIS PARA LA MUESTRA DE
AGUA CRUDA ................................................................................................... 51
16.2 PROCESO DE MUESTRA A REALIZAR ................................................... 52
17. CARACTERIZACIÓN DE AGUA ...................................................................... 57
17.1 INFORME DE ENSAYO DE LABORATORIO NUMERO UNO .................. 57
17.2 INFORME DE ENSAYO DE LABORATORIO NUMERO DOS ................... 61
18. ANALSIS DE LOS RESULTADOS DE LABORATORIO .................................. 66
18.1 IMPLEMENTACIÓN DE ALTERNATIVA PRESENTADA ........................... 68
19. DISEÑO HIDRAULICO .................................................................................... 69
19.1 PROYECCIÓN DE LA POBLACIÓN .......................................................... 69
19.1.1 Año y población de diseño ................................................................... 70
19.1.2 Caudal de diseño. ................................................................................ 71
19.2 CAMARA DE AQUIETAMINETO ............................................................... 72
19.3 FILTRO LENTO DE ARENA (FLA) ............................................................ 76
19.3 TANQUE DE REGULACION ...................................................................... 84
19.4 CONSOLIDADO DE ELEMENTOS ............................................................ 89
20. PERDIDAS DE ENERGIA EN LA RED ............................................................ 91
20.1 Perdidas ..................................................................................................... 91
21. CONCLUSIONES ............................................................................................ 98
22. REFERENCIA BIBLIOGRÁFICAS ................................................................. 101
TABLA DE ILUSTRACIONES
Ilustración 1Tipos de rocas con textura y porosidad .............................................. 12
Ilustración 2 Tipos de captación: pozos-aljibes-manantiales ................................. 13
Ilustración 3 Efectividad FLA posterior a mantenimiento ....................................... 30
Ilustración 4 Ventajas FLA ..................................................................................... 31
Ilustración 5Cobertura rural de acueducto en los municipios del Tolima ............... 40
Ilustración 6 Municipio del Guamo Tolima y sus veredas ...................................... 41
Ilustración 7 Ubicación de los acuíferos en el departamento del Tolima ............... 42
Ilustración 8 Municipio del Guamo subyace sobre acuífero ................................... 43
Ilustración 9 Vereda Jagualito Pueblo Nuevo ........................................................ 44
Ilustración 10 Visita geoespacial ............................................................................ 47
Ilustración 11 Plano general del proyecto .............................................................. 48
Ilustración 12 Solicitud Alcaldía ............................................................................. 49
Ilustración 13 Respuesta alcaldía .......................................................................... 50
Ilustración 14 Coordenadas planas ........................................................................ 51
Ilustración 15 Flameado de boca del grifo ............................................................. 53
Ilustración 16 Equipo de toma de muestra ............................................................. 53
Ilustración 17 Toma de temperatura ...................................................................... 54
Ilustración 18 Toma de aforo ................................................................................. 55
Ilustración 19 Informe laboratorio AGUASLAB. ..................................................... 60
Ilustración 20 Informe laboratorio N° 2 ................................................................... 64
Ilustración 21 Grafico comparativo resultados laboratorios ................................... 66
Ilustración 22 Municipio del Guamo Tolima ........................................................... 69
Ilustración 23 Número de habitantes del Guamo Tolima ....................................... 70
Ilustración 24 Información de viviendas en el sector rural ..................................... 71
Ilustración 25 Cámara de aquietamiento corte A-A ............................................... 75
Ilustración 26 Cámara de aquietamiento vista en planta ....................................... 76
Ilustración 27 Diseño del filtro de arena lenta (FLA) corte A-A .............................. 82
Ilustración 28 Diseño del filtro de arena lenta (FLA) vista en planta ...................... 83
Ilustración 29 Tanque de almacenamiento vista en planta .................................... 86
Ilustración 30 Tanque de almacenamiento corte A-A ............................................ 87
Ilustración 31 Diseño final ...................................................................................... 89
Ilustración 32 Línea de energía.............................................................................. 97
TABLA DE TABLAS
Tabla 1 Valores de referencia resolución 2115 ...................................................... 16
Tabla 2.Dotación neta ............................................................................................ 23
Tabla 3.Caudal de diseño ...................................................................................... 24
Tabla 4 Tecnologías de tratamiento ....................................................................... 27
Tabla 5 Características de filtración ....................................................................... 32
Tabla 6 Aforo realizado .......................................................................................... 56
Tabla 7 Información de muestreo laboratorio N° 1 - 1328 ..................................... 57
Tabla 8 Resultados laboratorio N° 1 - 1328 ........................................................... 59
Tabla 9 Información de muestreo laboratorio N° 2 - 1515 ..................................... 61
Tabla 10 Resultados laboratorio N° 2 -1515 .......................................................... 63
Tabla 11 Tabla de construcción del (IRCA) .......................................................... 67
Tabla 12 Clasificación del IRCA ............................................................................. 67
Tabla 13 Años y población de la cabecera rural .................................................... 70
Tabla 14 Calculo de población ............................................................................... 71
Tabla 15 cálculos de caudales ............................................................................... 72
Tabla 16 Especificaciones bomba Barnes 4SP 4005 ............................................ 72
Tabla 17 Bomba sumergible tipo lapicero .............................................................. 73
Tabla 18 Datos de entrada de cámara de aquietamiento ...................................... 73
Tabla 19 Calculo de cámara de aquietamiento ...................................................... 74
Tabla 20 Dimensionamiento FLA ........................................................................... 77
Tabla 21 Perdidas de carga ................................................................................... 79
Tabla 22 Calculo altura de FLA.............................................................................. 81
Tabla 23 Calculo volumen del tanque .................................................................... 84
Tabla 24 Dimensiones del tanque de almacenamiento ......................................... 84
Tabla 25 Tiempo de vaciado del tanque ................................................................ 85
Tabla 26 Especificaciones bomba Barnes JET tipo JE 1 10-2-1 .......................... 88
Tabla 27 Parámetros de diseño en pérdidas ......................................................... 91
Tabla 28 parámetros preliminares ......................................................................... 92
Tabla 29 Pérdidas por accesorio ........................................................................... 92
Tabla 30 Pérdidas en tubería ................................................................................. 93
Tabla 31 Pérdidas en entradas y salidas ............................................................... 94
Tabla 32 Calculo de línea de energía y piezométrica tramo 1 ............................... 95
Tabla 33 Calculo de línea de energía y piezométrica tramo 2 ............................... 96
TABLA DE ECUACIONES
Ecuación 1 Método aritmético ................................................................................ 19
Ecuación 2 Método geométrico .............................................................................. 20
Ecuación 3 Tasa de crecimiento anual .................................................................. 20
Ecuación 4 Método exponencial ............................................................................ 21
Ecuación 5 Tasa de crecimiento de población ....................................................... 21
Ecuación 6 Comprobante de método Wappaus .................................................... 22
Ecuación 7 Tasa de crecimiento ............................................................................ 22
Ecuación 8 Método Wappaus ................................................................................ 23
Ecuación 9.Dotación bruta ..................................................................................... 24
Ecuación 10 Calculo tiempo de vaciado ................................................................ 26
1
1. RESUMEN
En el presente proyecto de investigación se aborda la calidad de agua en una fuente
hídrica subterránea que es utilizada como fuente de abastecimiento de un
acueducto veredal en el municipio del Guamo Tolima en la vereda Jagualito Pueblo,
por ende no se cuenta con los registros u o procesos que garanticen que el fluido
utilizado cumpla con las normas mínimas estipuladas por el ministerio de la
protección social ,ministerio de ambiente, vivienda y desarrollo territorial mediante
la resolución 2115 del 22 de junio de 2007.
El objetivo del proyecto consiste en realizar la caracterización hidráulica y el diseño
hidráulico con el fin de entregar todos los procesos que garanticen que el fluido se
encuentre en buenas condiciones y no tenga repercusiones en la salud de los
habitantes de esta zona veredal.
2
2. ABSTRACT
This research project addresses water quality in an underground water source that
is used as a source of supply of a veredal aqueduct in the municipality of Guamo
Tolima on the Jagualito Pueblo site, so there are no records or processes to ensure
that the fluid used complies with the minimum standards stipulated by the Ministry
of Social Protection, Ministry of Environment, Housing and Territorial Development
by resolution 2115 of 22 June 2007.
The objective of the project is to carry out hydraulic characterization and hydraulic
design in order to deliver all processes that ensure that the fluid is in good condition
and has no impact on the health of the inhabitants of this veredal area.
3
3. INTRODUCCIÓN
El agua es un recurso natural fundamental para la sostenibilidad de la vida, desde
la antigüedad las primeras civilizaciones se acentuaron al lado de los ríos ya que
con estos podían obtener este líquido indispensable para su abastecimiento. Hoy
en día las aguas subterráneas son fuente de abastecimiento de agua potable poco
utilizada debido a su proceso de extracción, ayudan en algunas ocasiones al
sostenimiento de fuentes hídricas como lagos, humedales, entre otros.
El agua se declaró como derecho fundamental en Colombia según la sentencia T-
790 de 2014 de la corte constitucional, es por ello que el estado debe garantizar el
acceso para el desarrollo del ser humano.
Se realizó la caracterización de la fuente hídrica, en donde se hicieron los análisis
fisicoquímicos y microbiológicos, ubicando el punto de captación con las
coordenadas planas, Norte 902292, Este 944424 con altitud de 339 metros sobre el
nivel del mar en la vereda Jagualito Pueblo Nuevo. La primera toma de muestra se
realizó en época de sequía y la segunda en tiempo lluvioso, la muestra fue analizada
en el laboratorio AGUASLAB ubicado en la ciudad de Girardot-Cundinamarca.
El objetivo del proyecto es realizar el diseño hidráulico al sistema de tratamiento de
agua potable de la vereda Jagualito Pueblo Nuevo del municipio del Guamo –
Tolima, esto debido al riesgo al que están sometidos los habitantes de la comunidad
veredal por desconocimiento de posibles contaminantes presentes en el agua, con
el propósito de mejorar la calidad de vida de los habitantes de la zona.
4
4. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
4.1 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA
¿Los pobladores de la zona veredal de Pueblo Nuevo cuentan con un recurso
hídrico apto para el consumo humano?
El riesgo al que están sometidos los habitantes de la comunidad veredal están
dados por el desconocimiento de todos los factores que pueden llegar a contaminar
el fluido, debido a que actualmente solo se realiza distribución del agua y no se
ejecuta ningún tipo de tratamiento para su potabilización. La contaminación se
puede dar ya sea por agentes químicos, físicos o microbiológicos, los cuales se
introducen a las fuentes hídricas de forma directa o indirectamente, un ejemplo de
ello es el uso de agroquímicos (fertilizantes, plaguicidas), que se depositan por
filtración y/o aireación en los acuíferos cercanos y por escorrentía a las fuentes
hídricas superficiales. Por otra parte, se desconoce los minerales que se encuentran
presentes en el fluido llegando algunos incluso a ser nocivos para el ser humano,
un ejemplo de esto son los metales tóxicos, como el plomo, mercurio, cromo,
arsénico, entre otros.
5
5. OBJETIVOS
5.1 GENERAL:
Realizar el diseño hidráulico al sistema de tratamiento de agua potable de la vereda
Jagualito Pueblo Nuevo del municipio del Guamo – Tolima.
5.2 ESPECIFICOS:
Realizar la caracterización hídrica de la fuente subterránea mediante el
análisis de muestras de aguas en temporada seca y de invierno.
Realizar la georreferenciación de la fuente hídrica subterránea de estudio con
lo cual se tendrá la localización exacta para la utilización en proyectos
futuros. Para reconocer el posicionamiento espacial de una estructura.
Determinar las propiedades físico-químicas y microbiológicas presentes en
la fuente hídrica de estudio (subterránea).
Establecer si hay contaminantes presentes en el agua que impliquen riesgo
a la salud humana.
Realizar el cálculo del IRCA para determinar el nivel de riesgo del agua
suministrada para el consumo humano
Realizar los respectivos diseños en el software de AutoCAD y ArcGIS
necesarios para la construcción del proyecto.
Determinar si el área disponible es idónea para la construcción del proyecto.
6
7. DELIMITACIÓN DEL TEMA
Con el propósito de mejorar la calidad de vida de los habitantes de la zona veredal
de Jagualito Pueblo Nuevo que hace parte del municipio del Guamo - Tolima, se
plantea realizar el análisis de las fuentes hídricas con el fin de determinar los
contaminantes presentes y definir el mejoramiento al suministro de agua existente,
esto mediante la implementación de procesos de potabilización.
La metodología comprenderá en la caracterización hídrica y el diseño hidráulico,
esto debido a que actualmente solo se realiza distribución del fluido y no se ejecuta
ningún tipo de tratamiento para su potabilización, el proceso actual consiste en:
captar el agua de una fuente hídrica subterránea(Acuífero) que posteriormente es
llevada a un tanque elevado para su distribución por gravedad. Con el fin de
determinar las condiciones reales del fluido para el tratamiento de potabilización, se
hará la caracterización de la fuente hídrica circundante al área en cuestión y se
planteará un proceso tratamiento que permita cumplir con la resolución 2115 del
2017.
7
8. JUSTIFICACIÓN
Teniendo en cuenta la jurisprudencia constitucional, según lo establecido en el
derecho fundamental al agua dado por la sentencia T-740/11, se reconoce que el
derecho humano al mínimo vital de agua debe cumplir con una serie de requisitos
que garanticen la calidad, cantidad y un fácil acceso del fluido, estas condiciones
hoy en día no se ven reflejadas en la zona veredal de estudio, puesto que el punto
más importante en cuestión, que sería la calidad del agua no es garantizada, a
causa de esto, se está dejando a los habitantes desprotegidos ante cualquier tipo
de afectaciones contra su salud y poniendo de esta forma en riesgo la calidad de
vida de los pobladores. Por tal motivo, se plantea el análisis de la fuente de
abastecimiento actual (acuífero) con el fin de obtener la caracterización hídrica, con
ello se conocerán aquellos factores a los que se encuentra expuestos esta
comunidad y cuáles serán los métodos a implementar para el diseño hidráulico y
correcta potabilización del agua.
8
9. MARCO DE REFERENCIA
9.1 ANTECEDENTES
El acueducto es la forma de conducir el agua desde una fuente de abastecimiento,
la cual puede ser utilizada en el consumo de las viviendas, riegos o cosechas. El
primer acueducto se denominó “Jerwan”, construido alrededor del año 700 a.C., en
Nínive, capital de Asiria. En esa misma época, Ezequías, rey de Judá (715 a 586
a.C.), planificó y construyó un sistema de abastecimiento de agua de 30 km de
longitud para la ciudad de Jerusalén. (la nacion, 2014).
En Latinoamérica, las culturas indígenas aztecas, en México; mayas, en Guatemala;
e Incas en Perú y Bolivia, crearon verdaderas obras de ingeniería para abastecer a
sus poblaciones. Un ejemplo nacional es el acueducto de Guayabo, Turrialba,
construido hace más de 1.000 años y declarado Patrimonio de la Ingeniería por la
Asociación Americana de Ingenieros (2009).
En 1804, John Gill desarrolló, en Escocia, el primer suministro de agua potable
filtrada trasladada a Glasgow. En 1806, en París, se comenzó a operar la mayor
planta potabilizadora de la época, con un sedimentador y un filtro de arena y carbón,
con 12 y 6 horas de tiempo de retención, respectivamente. Tiempo después, en
1827, el inglés James Simplón construyó un filtro “lento” de arena muy efectivo para
potabilizar el agua. No obstante, el mayor desarrollo en plantas potabilizadoras se
dio después de 1854, cuando se empezó a ver los primeros efectos de los
contaminantes en las fuentes hídricas, y el desafío de potabilizarlas. (la nacion,
2014).
En cuanto a sistemas de acueducto veredales se encontró amplia información, de
los cuales se nombrarán aquellos proyectos de mayor actualidad:
9
Propuesta de mejora para el sistema de tratamiento de agua potable del
acueducto veredal COOVESUR LTDA.E.S.P. del municipio de Fusagasugá-
Cundinamarca.
Autores: Heidi Caicedo cárdenas, Érica Suárez cruz.
En este proyecto se tomaron laboratorios, para determinar las propiedades
físicas, químicas y microbiológicas del agua cruda y del agua potable, fue así
como encontraron un residual de aluminio, que sobrepasaba los valores
aceptables estipulados en la resolución 2115 del 2017, adicional a esto
proponen solución al problema mediante la implementación de equipos de
laboratorio que permitan hacer un seguimiento oportuno al funcionamiento
del acueducto (Caicedo & Suarez, 2018).
Diagnóstico y optimización del sistema de acueducto veredal ASUARCOPSA
de Anapoima entre la bocatoma y la planta de tratamiento.
Autor: Jorge huérfano Maciado.
En este proyecto se realizó un diagnostico acorde a la situación actual del
acueducto, dando como producto estudios hidrológicos de tal forma de
mejorar la disponibilidad del servicio, esto se realizó mediante la
implementación de bases de georreferenciación (Huerfano, 2019).
Esquema del Desarrollo y Metodología para la Formulación de Análisis de
las Condiciones Técnico-Operativas del Acueducto veredal Acuezur.
Autor: Eliana Nivia
Este proyecto estipula como primera medida un análisis de los componentes
del sistema del acueducto veredal, esto con el fin de determinar si se están
10
realizando adecuadamente los procesos de funcionamiento del mismo,
adicional a esto plantea realizar laboratorios, de tal forma que se verifiquen
las propiedades físico químicas y microbiológicas con las que cuenta el agua,
con el fin de poder realizar el mejoramiento de las condiciones del acueducto
veredal Acuezur (Nivia, 2018).
Actualización del catastro y evaluación de la red matriz del acueducto veredal
Arvudea en Acacias, Meta.
Autores: Andrés Rojas, Danilo Meneses
En este proyecto plantea como primera medida realizar un modelamiento
hidráulico mediante EPANET, y de esta forma evaluar el estado actual de la
red del acueducto veredal, teniendo en cuenta que el municipio ha
presentado un aumento constante de población, motivo por el cual, como
primera medida se realizó la recolección de información necesaria para la
modelación, posterior a esto se realizó el modelado y por último se dio un
diagnóstico del sistema (Rojas & Meneses, 2017).
Optimización del diseño hidráulico del acueducto veredal del Alto del Ramo
de municipio de Chipaque Cundinamarca.
Autores: Misael Sandoval, German Parrado
En el proyecto de investigación, hacen referencia a un acueducto veredal
rustico, el cual había sido construido por la comunidad, donde se
evidenciaban deficiencias en la calidad del agua, esto a causa de que se
había realizado su construcción sin ningún tipo de especificaciones técnica,
los estudiantes realizaron un diagnóstico y evaluación del sistema, de tal
modo que la optimización del acueducto fuera acorde a las necesidades de
11
la población, cabe resaltar que se abordaron los procesos de captación y
distribución del acueducto (Sandoval & Parrado, 2018).
Referente a sistemas de filtración lenta de arena (FLA) se encontraron dos
proyectos que son realmente interesantes, uno realizado en Girardot y otro realizado
en la ciudad de Cuenca en Ecuador.
Diseño y montaje del laboratorio de filtro lento de arena para agua potable
Autores: Daniel Aguiar, William Pórtela
En este proyecto expresa de forma clara, los grandes resultados que se
obtienen mediante la filtración, esta técnica no es altamente costosa, pero si
realmente eficiente en su función, en el proyecto de investigación llevado a
cabo por los estudiantes, se desarrolló un filtro lento de arena que removiese
partículas suspendidas y coloidales, de tal modo que este sirviese como
instrumento de practica de laboratorio para futuros estudiantes. (Daniel
Aguiar, 2009).
Filtros biológicos para la potabilización del agua, posibilidades de uso de FLA
(filtros lentos de arena) con agua superficial de nuestra región.
Autores: Diego Blacio, José Palacios
El proyecto expone que la filtración lenta con área (FLA) es una alternativa
económica y eficaz en los procesos de potabilización del agua, brindando
agua de excelente calidad y sin riesgos a la salud humana, la filtración lenta
de arena representa una posibilidad adecuada de potabilización para
aquellas zonas donde la instalación de otros sistemas es económicamente
inviable, los autores del proyecto hacen una recopilación de información y
posterior análisis de los usos de filtros biológicos para su posterior
implementación (Blacio & Palacios, 2011)
12
10. MARCO TEORICO
10.1 AGUAS SUBTERRANEAS
El agua es indispensable para el desarrollo humano, es un recurso esencial, el agua
subterránea representa el 95% del agua dulce del planeta (Secretaria distrital de
ambiente, 2020), La cual es una opción de consumo en zonas donde no se cuenta
con fuentes hídricas superficiales, además, son útiles para el desarrollo de todo tipo
de proyectos puesto que representan oportunidades de avance en la sociedad.
Las aguas subterráneas se pueden definir como toda agua que se filtra y yace bajo
la superficie del planeta, esta tiende a almacenarse. Los vacíos que se encuentran
en las rocas permiten el flujo de las aguas, dependiendo de la porosidad del suelo,
así mismo será la filtración del mismo, esto se conoce como conductividad hidráulica
o permeabilidad, el cual determina la velocidad con la que el fluido puede adentrarse
en el subsuelo.
Ilustración 1Tipos de rocas con textura y porosidad
Fuente: (Instituto Colombiano de geologia y mineria, 2011, pág. 8)
13
En la ilustración anterior se puede evidenciar la porosidad de diferentes tipos de
rocas y sedimentos; en el (a) se puede observar un sedimento con alta porosidad,
en el (b) un sedimento con baja porosidad, en el (c) un sedimento sin matriz con alta
porosidad, en el (d) un sedimento con disminución de porosidad, en el (e) una roca
con porosidad de disolución y en el (f) una roca con porosidad de fracturación
(Instituto Colombiano de geologia y mineria, 2011).
La formación de las aguas subterráneas dependen de múltiples factores, en su
mayoría geológicos, pero adicional a esto, se puede evidenciar que requiere de las
características del suelo, la frecuencia y composición del agua lluvia, y por último,
pero no menos importante, de todos aquellos procesos químicos del suelo, los
cuales son esenciales en las características de las rocas (Secretaria distrital de
ambiente, 2020).
Para poder hacer uso de las aguas subterráneas es necesario extraer el agua
almacenada en los acuíferos, estos se pueden definir como reservorios naturales
de agua, técnicamente son rocas que, debido a su composición, permiten el
almacenamiento del agua en grandes cantidades; la extracción de estos se da por
instalaciones que permitan captar el agua contenida.
Ilustración 2 Tipos de captación: pozos-aljibes-manantiales
Fuente: (Instituto Colombiano de geologia y mineria, 2011, pág. 32) -modificada por el autor
En la ilustración anterior se expone de forma gráfica los diferentes métodos de
captación de las aguas subterráneas (pozos, aljibes y manantiales); los pozos son
aquellas perforaciones verticales de tubería PVC o metálica, en las cuales se extrae
14
mediante compresores o bombas; los aljibes son aquellas estructuras cuyas
paredes se revisten para evitar posible derrumbe, esto se hace con ladrillo o
concreto, la extracción se puede realizar por bombas manuales o sistemas de
bombeo, por último, los manantiales se definen como agua que brota de rocas y
generalmente se convierte en afluente en temporadas o de forma permanente, para
su extracción se usan perforaciones horizontales (Secretaria distrital de ambiente,
2020).
10.2 CONTAMINANTES PRESENTES EN FUENTES HIDRICAS
En las fuentes hídricas, tanto superficiales como subterráneas se pueden encontrar
gran variedad de contaminantes, estos se pueden definir como aquellas sustancias
que tiene efectos adversos en el ambiente y salud (Green facts, 2020), es por ello
que es realmente importante realizar caracterización hídrica de la fuente de
abastecimiento, para de esta forma, determinar las propiedades físicas y químicas
del agua.
A continuación, se expondrán las características más comúnmente evaluadas en
aguas crudas, los efectos que tienen y como llegan a la fuente
PH: Cuando está por encima o por debajo de los limites aceptable, genera
un efecto en la salud negativo como irritación y resecación de la piel, cabe
resaltar que el potencial de hidrogeno es una medida corrosiva del agua
(Gobierno de Mexico, 2020).
Turbiedad: Esta característica tiene como fuente contaminante todas
aquellas aguas de escorrentía, adicional a esto genera efecto negativos en
la salud, esto debido a que la turbiedad alta se agremia con presencia de
microorganismos, los cales traen consigo virus, parásitos y múltiples
enfermedades como diarrea, náuseas, entre otros (Marco, Azario, Metzler, &
Garcia, 2004).
15
Fosfatos: Estos generan en la salud humana efectos negativos, como
desordenes digestivos, descalcificación, y si se está expuesto a fosforo
blanco, los efectos a la salud pueden ser realmente dañinos, causando hasta
la muerte y generando daños en riñones y corazón; su fuente de
contaminación son los detergentes que se usan domésticamente. (Anda &
Ulrich, 2007).
Sulfatos: Los sulfatos tienen como fuente de contaminación todos aquellos
depósitos naturales (minas de caliza y yeso); estos no son realmente tóxicos,
pero tienen efectos negativos en la salud cuando las cantidades son
excesivas, ocasionando dolores estomacales y efectos laxantes.
Nitritos: Son realmente tóxicos en bebes, generando síndrome de bebe azul,
y se conoce que tienen relación directa con el cáncer por causa de
nitrosaminas, su fuente de contaminación son los percolados de los tanques
sépticos y en general la erosión de depósitos naturales. (Sigler & Jim, 2020).
Nitratos: Su fuente de contaminación son todas aquellas aguas que tienen
residuales de fertilizantes y por escorrentías agrícolas, causan en el ser
humano baja capacidad de guardar vitamina A y generan un inadecuado
funcionamiento de la glándula tiroidea (Sigler & Jim, 2020).
Hierro: En la salud humana tienen efectos negativos en bajas
concentraciones como conjuntivitis y náuseas, en altas concentraciones
puede llegar a causar incluso la muerte, sumado al deterioro de órganos
como el corazón e hígado, su fuente de contaminación son la orina humana
y animal.
Coliformes totales: La fuente de contaminación de los coliformes se da de
forma natural en el ambiente, y por medio de contaminación fecal de
16
animales y humanos, tienen efectos en la salud negativos, como diarrea y
náuseas, en personas con sistemas inmunológicos comprometidos
representan un riesgo mayor a la salud (Scielo, 2017).
Escherichia coli: Tienen efectos negativos en la salud como vómito y diarrea,
sumado a infecciones en riñones, la fuente de contaminación se da por aguas
negras y excretas de animales y personas. (Alba, y otros, 2013).
Es importante resaltar que, los valores admisibles de las propiedades físicas y
químicas en el agua, que no generan riesgo a la salud por consumo, se encuentran
estipulados en la resolución 2115 del 2007, donde:
Tabla 1 Valores de referencia resolución 2115
CARACTERISTICAS FISICOQUIMICAS
CARACTERISTICAS QUIMICAS DEL
AGUA EXPRESADO COMO
VALOR DE REFERENCIA
PH UND 6,5-9,0
COLOR APARENTE UPC 15
TURBIEDAD UNT 2
FOSFATOS mg/L 0,5
SULFATOS mg/L 250
NITRITOS mg/L 0,1
NITRATOS mg/L 10
HIERRO TOTAL mg/L 0,3
DUREZA TOTAL mg/L 300
CONDUCTIVIDAD US/cm 1000
CARACTERISTICAS MICROBIOLOGICAS
COLIFORMES TOTALES
U.F.C/100cc 0
ESCHERICHIA COLI U.F.C/100cc 0 Fuente: (Ministerio de lvivienda, ambiente y desarrollo territorial, 2007, págs. 2-6)
17
En la tabla anterior se encuentran los valores permisibles que no generan riesgo a
la salud por consumo de agua potable, estos valores se encuentran en la resolución
2115 del 2017.
10.3 GENERALIDADES
El agua es el elemento esencial para la vida, el desarrollo de las primeras
comunidades solamente fue posible alrededor de ríos y lagos para satisfacer las
necesidades primarias de comida, bebida y riego.
Por ser este elemento necesario para vivir y para las actividades de la sociedad, los
sistemas de abastecimiento de agua son primordiales, en consecuencia, para toda
la comunidad cuando una ciudad dispone de limitada cantidad de agua para su
abastecimiento, tiene problemas de salubridad, problemas de desarrollo de sus
industrias y aun en su aparición estética de aquí que en primer término se haga
necesario suministra agua a los conglomerados en cantidad y calidad suficiente.
La resolución 0330 del 2017, establece unos parámetros a tener en cuenta, a la
hora de realizar diseños hidráulicos
ART 104: protocolo de caracterización y tratamiento de sistemas de
potabilización. (Ministerio de ambiente, 2017)
ART 105: tener datos de muestreos y caracterización de agua cruda.
ART 40: habla del tiempo mínimo de vida útil que va tener la red de
acueducto. (Ministerio de ambiente, 2017)
Estos artículos, serán tenidos en cuenta como primera medida, para los respectivos
cálculos de población futura y el caudal de diseño, determinantes en el diseño a
realizar.
18
10.4 CALCULO DE POBLACIÓN FUTURA
En el artículo 8 de la resolución 0330 del 2017 se define que las actividades
preliminares para emprender el proyecto deberán incluir:
Diagnóstico de la situación del municipio: se debe describir las condiciones
físicas, económicas y sociales del municipio y el estado general de la
prestación de los servicios públicos. (Ministerio de ambiente, 2017)
Determinación de la población afectada: determinar la población directa o
indirectamente afectada.
Características socio-culturales de la población y participación comunitaria:
Cuantificación de la demanda y/o necesidades.
Diagnóstico y evaluación del sistema existente.
Otros factores determinantes en el cálculo de la población, es la recolección y el
análisis de la información existente pertinente, esto se puede realizar mediante:
Censos de población efectuados por el departamento administrativo nacional
de estadísticas (DANE).
Proyecciones recientes de población efectuadas por el DANE.
Estimaciones de población actual y futura contenidas en los planos de
desarrollo y en el plan de ordenamiento territorial (POT) del municipio.
Censos de suscriptores de los diferentes servicios públicos existentes en el
municipio.
19
Información del Sisben referente a número de viviendas, familias y personas,
la cual existe a partir de enero de 1994.
Es importante establecer el método de cálculo de la población, estos se establecen
debido a la cantidad de habitantes en la zona, una vez se cuente con esta
información, se prosigue a determinar los últimos censos, esto mediante información
del DANE y por último se realiza el respectivo cálculo.
A continuacion se expondran los diferentes metodos de calculo de poblacion mas
utilizados, los cuales son:
Método aritmético
Método geométrico
Método wappaus
Método exponencial
El primer método a exponer será el método aritmético, este se utiliza para
poblaciones menores a 2500 hasta poblaciones de 12500 habitantes, a causa de
esto se evidencia que es un método bastante útil para poblaciones pequeñas.
Ecuación 1 Método aritmético
𝑃𝑓 = 𝑃𝑢𝑐 +𝑃𝑢𝑐 − 𝑃𝑐𝑖𝑇𝑢𝑐 − 𝑇𝑐𝑖
∗ (𝑇𝑓 − 𝑇𝑢𝑐)
Fuente: (Ministerio de ambiente, vivienda y desarrollo territorial, 2003, pág. 17)
Donde,
𝑃𝑓: Población del año al cual se quiere proyectar
𝑃𝑢𝑐: Población del último año censado con información
20
𝑃𝑐𝑖: Población del primer año censado con información
𝑇𝑢𝑐: Año del último censo con información
𝑇𝑐𝑖: Año del censo inicial con información
𝑇𝑓: Año de proyección
El segundo método a explicar será el método geométrico, este se utiliza para
poblaciones menores a 2500 hasta poblaciones de mayores de 60000 habitantes,
a causa de esto se evidencia que es un método bastante útil para todo tipo de
poblaciones.
Ecuación 2 Método geométrico
𝑃𝑓 = 𝑃𝑢𝑐 ∗ (1 + 𝑟)(𝑇𝑓−𝑇𝑢𝑐)
Fuente: (Ministerio de ambiente, vivienda y desarrollo territorial, 2003, pág. 17)
Donde,
𝑃𝑓: Población del año al cual se quiere proyectar
𝑃𝑢𝑐: Población del último año censado con información
𝑇𝑢𝑐: Año del último censo con información
𝑇𝑓: Año de proyección
𝑟: Tasa de crecimiento anual en forma decimal, la cual se calcula:
Ecuación 3 Tasa de crecimiento anual
𝑟 = (𝑃𝑢𝑐𝑃𝑐𝑖
)1(𝑇𝑢𝑐−𝑇𝑐𝑖)⁄
− 1
Fuente: (Ministerio de ambiente, vivienda y desarrollo territorial, 2003, pág. 18)
Donde,
𝑃𝑢𝑐: Población del último año censado con información
𝑃𝑐𝑖: Población del primer año censado con información
21
𝑇𝑢𝑐: Año del último censo con información
𝑇𝑐𝑖: Año del censo inicial con información
El tercer método a evidenciar será el método exponencial, este se utiliza para
poblaciones menores a 2500 hasta poblaciones de 60000 habitantes, a causa de
esto se evidencia que es un método útil para poblaciones bajas a medias.
Ecuación 4 Método exponencial
𝑃𝑓 = 𝑃𝑐𝑖 ∗ 𝑒𝑘∗(𝑇𝑓−𝑇𝑐𝑖)
Fuente: (Ministerio de ambiente, vivienda y desarrollo territorial, 2003, pág. 18)
Donde,
𝑃𝑓: Población del año al cual se quiere proyectar
𝑃𝑐𝑖: Población del primer año censado con información
𝑇𝑐𝑖: Año del censo inicial con información
𝑇𝑓: Año de proyección
𝑘: Tasa de crecimiento de la población, la cual se calcula:
Ecuación 5 Tasa de crecimiento de población
k =𝐿𝑛𝑃𝑐𝑝 − 𝐿𝑛𝑃𝑐𝑢
𝑇𝑐𝑝 − 𝑇𝑐𝑢
Fuente: (Ministerio de ambiente, vivienda y desarrollo territorial, 2003, pág. 19)
Donde,
𝑃𝑐𝑝: Población del censo posterior
𝑃𝑐𝑢: Población del censo anterior
𝑇𝑐𝑝: Año al censo posterior
𝑇𝑐𝑢: Año al censo anterior
𝐿𝑛: Logaritmo natural
22
El cuarto método a exponer será el método Wappaus, este se utiliza para
poblaciones menores a 2500 hasta poblaciones de mayores de 60000 habitantes,
a causa de esto se evidencia que es un método bastante útil para todo tipo de
poblaciones, pero tiene un factor determinante de uso, este método establece que
debe emplearse solo cuando el producto de la tasa de crecimiento y la diferencia
entre el año a proyectar y el año del censo inicial es menor a 200, esto se establece
de la siguiente forma:
Ecuación 6 Comprobante de método Wappaus
i ∗ (𝑇𝑓 − 𝑇𝑐𝑖) < 200
Fuente: (Ministerio de ambiente, vivienda y desarrollo territorial, 2003, pág. 19)
Donde,
𝑇𝑓: Año a proyectar
𝑇𝑐𝑖: Año del censo inicial
i: Tasa de crecimiento, la cual se calcula:
Ecuación 7 Tasa de crecimiento
i =200 ∗ (𝑃𝑢𝑐 − 𝑃𝑐𝑖)
(𝑇𝑢𝑐 − 𝑇𝑐𝑖) ∗ (𝑃𝑐𝑖 + 𝑃𝑢𝑐)
Fuente: (Ministerio de ambiente, vivienda y desarrollo territorial, 2003, pág. 19)
Donde,
𝑃𝑐𝑢: Población del censo anterior
𝑃𝑐𝑖: Población del primer año censado con información
𝑇𝑢𝑐: Año del último censo con información
𝑇𝑐𝑖: Año del censo inicial
El cálculo de proyección de población se realiza mediante la siguiente formula:
23
Ecuación 8 Método Wappaus
𝑃𝑓 = 𝑃𝑐𝑖 ∗(200 + 𝑖 ∗ (𝑇𝑓 − 𝑇𝑐𝑖))
(200 − 𝑖 ∗ (𝑇𝑓 − 𝑇𝑐𝑖))
Fuente: (Ministerio de ambiente, vivienda y desarrollo territorial, 2003, pág. 19)
𝑃𝑓: Población del año al cual se quiere proyectar
𝑇𝑓: Año de proyección
𝑃𝑐𝑖: Población del primer año censado con información
𝑇𝑐𝑖: Año del censo inicial
i: Tasa de crecimiento
10.5 ESPECIFICACIONES DE DISEÑO
10.5.1 Calculo del caudal
Para el realizar el respectivo cálculo del caudal es primordial empezar con los
valores, referentes a la dotación neta y bruta, sumado a contar con la población de
diseño.
Tabla 2.Dotación neta
ALTURA PROMEDIO
SOBRE EL NIVEL DEL
MAR DE LA ZONA
ATENDIDA
DOTACION
NETA
MAXIMA
(L/HAB*DIA)
>2000 m.s.n.m 120
1000-2000 m.s.n.m 130
<1000 m.s.n.m 140
Fuente: (Ministerio de ambiente, 2017, pág. 32)
24
En el artículo 43 y 44 de la resolución 0330 se encuentra información referente a las
dotaciones netas y brutas, se expone la tabla anterior y de igual forma se evidencia
la ecuación a continuación.
Ecuación 9.Dotación bruta
𝐷𝑏𝑟𝑢𝑡𝑎 = 𝑑𝑛𝑒𝑡𝑎/(1 −%𝑝)
Fuente: (Ministerio de ambiente, 2017, pág. 34)
Donde,
𝐷𝑏𝑟𝑢𝑡𝑎: Dotacion bruta
𝑑𝑛𝑒𝑡𝑎: Dotación neta
%𝑝: Dotación porcentaje de pérdidas técnicas máximas para diseño
En el artículo 47 de la resolución 0330 del 2017 se establecen los caudales de
diseño según el componente a realizar, adicional de los coeficientes de mayoración
k1 y k2, necesarios para el cálculo del QMD, a continuación, se expondrá una tabla
que resumen lo expuesto:
Tabla 3.Caudal de diseño
COMPONENTE CAUDAL DE DISEÑO
Captación fuente superficial Hasta 2 veces QMD
captación fuente subterránea QMD
Desarenador QMD
Aducción QMD
Conducción QMD
Tanque QMD
Red de distribución QMH
Fuente: (Ministerio de ambiente, 2017, pág. 33)
25
En la tabla anterior se puede evidenciar el caudal de diseño, de acuerdo al
componente a diseñar.
En el artículo 70 de la resolución se hace referencia al caudal de incendios, el cual
es una demanda mínima que se calcula de acuerdo a la población, cabe resaltar
que en acueductos veredales, el caudal de incendios no se requiere, esto debido a
que en estos casos las poblaciones generalmente son pequeñas.
ART 70- Caudal de incendios la demanda mínima contra incendios debe estimarse
teniendo en cuenta:
Para municipios con población entre 12500 y 60000 habitantes los incendios que
ocurran en zonas residenciales densamente pobladas o zonas con edificación
multifamiliares, comerciales e industriales deben ser servidos mínimo por tres
hidrantes bajo sus simultaneo, los incendios en las zonas residenciales unifamiliares
deberás ser servidos mínimo por un solo hidrante. (Ministerio de ambiente, 2017)
En el artículo 79 de la resolución se establecen los tanques de almacenamiento,
todo lo referente a los criterios de diseño a tener en cuenta, adicional a esto, en el
artículo 81 está estipulado el volumen útil del tanque y como calcularlo, a
continuación, se expondrá lo más relevante de estos artículos.
Es importante resaltar que para los tanques de almacenamiento o de
compensación, se establece que su caudal de diseño será el QMD, sin embargo,
es importante tener en cuenta que solo será para los casos que se encuentren
abastecidos por gravedad.
Es importante resaltar que se debe calcular la capacidad de regulación del tanque,
esto con el fin de halla una capacidad de regulación entre en caudal entrante y el
caudal de demanda, para definir el volumen de este se establece lo siguiente:
26
Con respecto a curvas de demanda, el volumen calculado será multiplicado
por 1,2
En niveles de complejidad bajo, el volumen calculado será multiplicado por
1/3
En niveles de complejidad medio y medio alto, el volumen será multiplicado
por 1/3 más la multiplicación del Qmd por el tiempo inoperante de la
alimentación.
En niveles de complejidad alto, el volumen será multiplicado por ¼
Por último, en cuanto a tanques es importante resaltar el tiempo de vaciado y el
caudal de vaciado debe ser menor que 8 horas, la fórmula del tiempo de vaciado
será expuesta a continuación, en donde hay que tener presente que el coeficiente
m debe ser 0,5-0,6.
Ecuación 10 Calculo tiempo de vaciado
T =2 ∗ 𝐴 ∗ √ℎ
𝑚 ∗ 𝑎 ∗ √2𝑔
Fuente: (Ministerio de desarrollo, 2000)
Donde,
T: Tiempo de vaciado
𝐴: Área superficial del tanque
ℎ: Cabeza sobre el desagüe
𝑚: Coeficiente de contracción sobre el desagüe
𝑎: Área del desagüe
𝑔: Aceleración de la gravedad
De acuerdo a las características presentes en el agua de estudio, se procede a
establecer los procesos requeridos para su potabilización, en el artículo 109 de la
resolución 0330 se establecen procesos unitarios para la potabilización, ya sea en
fuentes de abastecimiento superficiales o subterráneas.
27
Tabla 4 Tecnologías de tratamiento
Ae
racio
n
Co
ag
ula
cio
n
+F
locu
lacio
n+
Se
dim
en
tacio
n
Filtr
acio
n
co
nve
ncio
na
l
Ab
lan
da
mie
nto
Oxid
acio
n
qu
imic
a
Mic
rofiltra
cio
n
Ultra
filtra
cio
n
Na
no
filtra
cio
n
Osm
osis
inve
rsa
Ele
ctr
od
ialisis
inve
rsa
Inte
rca
mb
io
ion
ico
Filtr
acio
n p
or
ab
so
rcio
n
Filtr
acio
n
op
tim
iza
da
Color aparente x x x x x x x x x
Olor y sabor x x x
Turbiedad x x x x x
Solidos disueltos
totalesx x x x x x x
x
Antimonio x x
Arsenico x x x x x x x x
Bario x x x x
Cadmio x x x x x x x
Cianuro libre y
disociablex
Cloruros x x x
Cobre x x x x
Cromo x x x x x x x
Dureza x x x x x
Fluoruros x x x x
Fosfatos x x x x
Hierro x x x x x x x
Manganeso x x x x x x x
Mercurio x x x
Molibdeno x
Niquel x x x x
Nitratos x x x
Nitritos x x x
Plomo x x x
Selenio x x x x x
Sulfatos x x x
Trihalometanos
totalesx x x x x
Zinc x x x x
CONTAMINANTES
A REMOVER
TECNOLOGIA DE TRATAMIENTO
Caracteristicas fisicas
Caracteristicas quimicas inorganicas
28
Fuente: (Ministerio de ambiente, 2017)-modificado por el autor
De la tabla anterior es importante resaltar que, de acuerdo a los contaminantes a
remover, así mismo se establecen las tecnologías de tratamiento para su
potabilización.
10.5.2 Filtros y como calcularlos
En 1974 gracias a la investigación realizada por Wood y Huisman se establecieron
las primeras condiciones para el diseño hidráulico de filtros, esto debido a que los
autores realizaron el estudio de un método de desinfección a través de filtración
lenta (Camilo Torres, 2014).
En el filtro lento de arena se llevan a cabo una serie de procesos físicos y biológicos
que ayudan a la eliminación de microorganismos patógenos, a causa de esto es
una tecnología de potabilización que purifica sin ser una fuente de contaminación
para los usuarios o para el medio ambiente, esto a causa de que no se requiere de
ningún tipo de sustancia o químicos para el funcionamiento de este, únicamente
una buena maduración de la capa microbiológica (Camilo Torres, 2014).
La tecnología de tratamiento de los filtros lentos de arena remueve hasta el 98,9%
de las bacterias que representan riesgo a la salud. Su eficiencia en eliminación de
Carbono organico
totalx x x x x x
Pesticidas/
Herbicidasx x x
Organicos
sinteticosx x
Organicos volatilesx x
Escherichia coli x x x x
Giardia y
cryptosporidiumx x x
Caracteristicas quimicas organicas
Caracteristicas microbiologicas
29
gérmenes patógenos resistentes al accionar del cloro hacen que este sistema no
solo sea exitoso en países en desarrollo, sino también en países desarrollados
(Daniel Aguiar, 2009).
Para que los procesos se lleven a cabo adecuadamente en el FLA es necesario
que la velocidad del agua sea baja, en la capa de arena deben encontrarse bacterias
y organismos microscópicos, los cuales se encargaran de realizar la acción
biológica mediante la eliminación de impurezas y oxidación de compuestos
nitrogenados (Daniel Aguiar, 2009).
El agua cruda una vez en el filtro hace que inicialmente aquellas partículas pesadas
se sedimenten y aquellas de menor peso tienden a aglutinarse, adicional a esto, a
causa de los rayos del sol se genera el crecimiento de algas, estas toman el dióxido
de carbono, fosfatos, entre otros nutrientes, de esta forma se produce oxígeno y
material celular; debido a esto el oxígeno reacciona químicamente con impurezas
orgánicas, produciendo que estas sean digeribles por los microorganismos en la
capa biológica (Camilo Torres, 2014).
El lodo biológico (schmutzdecke) es una película biológica formada por algas,
protozooarios, plankton, entre otras formaciones de vida (Camilo Torres, 2014), en
esta capa se retienen impurezas, bacterias, y es importante resaltar que la acción
de estos microorganismos hace que se degrade la materia orgánica presente en el
agua, esto se da en la superficie del lecho; con el paso del tiempo se disminuyen
los compuestos nitrogenados, esto mediante la oxigenación del nitrógeno, se
disminuye la turbiedad del agua y se remueve un poco de color presente (Daniel
Aguiar, 2009).Para que esto ocurra de forma adecuada se requiere un periodo de
maduración de tal forma que la acción biológica sea efectiva, se considera que el
tiempo de maduración en un filtro nuevo es de aproximadamente tres (3) semanas.
30
Ilustración 3 Efectividad FLA posterior a mantenimiento
Fuente: (Daniel Aguiar, 2009, pág. 15).
Como se evidencia en la gráfica anterior, al pasar el tiempo la capa biológica
aumenta, una vez realizada la limpieza del filtro, se disminuye la eficacia de
eliminación un poco, pero esta vuelve a su nivel rápidamente, es importante resaltar
que para la limpieza del FLA es necesario mover una capa delgada de la parte
superior de arena y remover el agua sucia.
31
Ilustración 4 Ventajas FLA
Fuente: (Daniel Aguiar, 2009, pág. 16).
En la tabla anterior se pueden evidenciar algunas de las ventajas de usar un FLA
como tratamiento de potabilización, en ellas destacan la disminución de turbiedad,
disminución de color, eliminación de hierro, virus, protozos, helmintos, bacterias y
materia orgánica.
Es importante resaltar que en el artículo 114 de la resolución 0330 del 2017 se
establecen las alternativas en cuanto a filtración convencional, esto referente a
filtración lenta con lecho simple, filtración rápida con lecho simple y filtración rápida
con lecho mixto.
Elimina Bacterias90-99,99%
Remocion
• Colado físico
• Predacion
• Muerte natural
Elimina Virus99%
Remocion
• Colado físico
• Predacion
• Muerte natural
Elimina Protozoos99%
Remocion
• Colado físico
• Predacion
• Muerte natural
Elimina Helmitos100%
Remocion• Colado físico
Elimina Hierro
• Colado físico
• Se oida en
particulas, que son
coladas
Disminuye Turbiedad • Colado físico
REMOCION FILTRO FLA
32
Tabla 5 Características de filtración
PARAMETRO
FILTRACION
LENTA CON
LECHO SIMPLE
FILTRACION
RAPIDA CON
LECHO SIMPLE
FILTRACION
RAPIDA CON
LECHO MIXTO
Tasa de filtración
(m3/m2/d) 7-14 <120 180-350
Profundidad del medio
(m) 0,8-1,0 0,6-0,9
Antracita: 0,4-0,6
Arena: 0,15-0,3
Fuente: (Ministerio de ambiente, 2017, pág. 70)
En la tabla anterior se puede evidenciar los parametros de diseño para filtracion
convencional, esto se establce deacuerdo al caudal que se va a trabajar, y el tipo
de filtracion que se requiere, ya se lenta simple, rapida simple o filtracion rapida
mixta.
En el RAS 2000 se establecen importantes características de diseño para los filtros
de arena lenta (Ministerio de desarrollo, 2000), de los cuales, es importante resaltar
lo siguiente:
El medio filtrante debe estar compuesto de material granular que esté
totalmente limpio e inerte.
La arena no debe tener arcilla, adicional a esto no debe tener más del 2% de
carbonato de calcio de tal forma que se evite cavitación en el medio filtrante.
El espesor del lecho de arena debe ser entre 0.8m-1.0m
Se recomienda un vertedero en la salida de este, que sea 0,1m mayor que la
cota donde finaliza el lecho de arena
33
El raspado de la capa superficial del lecho de arena se puede ejecutar
manualmente o de forma mecánica
34
11. MARCO CONCEPTUAL
Acuífero: estructura subterránea capaz de almacenar agua (Alcaldia de Bogota,
2010).
Análisis microbiológico: Son laboratorios que se realizan para determinar la
presencio o no de microorganismos (Ministerio de lvivienda, ambiente y desarrollo
territorial, 2007).
Análisis básicos: Son laboratorios que se realizan para determinar la presencio o
no de turbidez, color, pH, color residual, escherichia coli y coliformes totales
(Ministerio de lvivienda, ambiente y desarrollo territorial, 2007).
Análisis físico y químico del agua: Son laboratorios que se realizan para
determinar las características físicas o químicas (Ministerio de lvivienda, ambiente
y desarrollo territorial, 2007).
Capacidad de asimilación y dilución: Es la capacidad que tiene una fuente hídrica
de aceptar y degradar contaminantes o sustancias, a través de procesos naturales
(Ministerio de vivienda, 2016).
Carga contaminante: Es la concentración de una sustancia por caudal de un
líquido en determinado sitio (Alcaldia de Bogota, 2010).
Característica: Es implementado para identificar sustancias, elementos o
microorganismos presentes en el agua (Ministerio de lvivienda, ambiente y
desarrollo territorial, 2007).
35
Cloro residual libre: Se refiere a una pequeña parte que queda como residual en
el agua, después de estar en contacto durante un tiempo determinado (Ministerio
de lvivienda, ambiente y desarrollo territorial, 2007).
Concentración de una sustancia: Es la relación entre el volumen y masa de
determinada sustancia (Alcaldia de Bogota, 2010).
Coliformes: Son bacterias, que pueden ser aerobias o anaerobias, se implementan
como indicador de contaminación microbiológica (Ministerio de lvivienda, ambiente
y desarrollo territorial, 2007).
Color aparente: Es el color que tiene el agua justo después de haber sido
recolectada (Ministerio de lvivienda, ambiente y desarrollo territorial, 2007).
Escherichia coli: Es un indicador microbiológico para determinar la contaminación
fecal en el agua (Ministerio de lvivienda, ambiente y desarrollo territorial, 2007).
Mantenimiento correctivo: conjunto de actividades que se deben llevar a cabo
cuando un equipo, instrumento o estructura ha tenido una parada forzosa o
imprevista. (Ministerio de Vivienda, 2017).
Mantenimiento preventivo: conjunto de actividades que se llevan a cabo en un
equipo, instrumento o estructura, con el propósito de que opere a su máxima
eficiencia de trabajo, evitando que se produzcan forzosas o imprevistas. (Ministerio
de Vivienda, 2017).
Objetivo de calidad: Conjunto de características implementados para determinar
la idoneidad de una fuente hídrica de acuerdo a su uso (Alcaldia de Bogota, 2010).
36
Pendiente: inclinación longitudinal de una tubería, canal o conducto. (Ministerio de
Vivienda, 2017).
Parámetro: Es una variable que sirve para evidenciar elementos de una familia
mediante un valor numérico (Alcaldia de Bogota, 2010).
Población servida: Es la cantidad de personas que se provisionan de un sistema
de suministro de agua. (Ministerio de lvivienda, ambiente y desarrollo territorial,
2007).
Potabilización: Son todos aquellos procesos que se ejecutan sobre agua cruda, de
tal forma que sus características físicas, químicas y microbiológicas no representen
un riesgo para el consumo humano. (Ministerio de lvivienda, ambiente y desarrollo
territorial, 2007).
Saneamiento básico: Son el conjunto de actividades referentes a servicios
domiciliarios y de aseo (Alcaldia de Bogota, 1994).
Servicios públicos domiciliarios: Son todos aquellos servicios de acueducto,
alcantarillado, aseo, energía eléctrica y telefonía (Alcaldia de Bogota, 1994).
Recurso hídrico: son todas aquellas fuentes hídricas, aguas subterráneas, marinas
o superficiales (Alcaldia de Bogota, 2010).
Toxicidad: Es aquella propiedad que tienen un elemento de generar riesgo o causar
daño a la salud humana (Alcaldia de Bogota, 2010).
37
Valor aceptable: Es aquel valor establecido de concentración para determinada
sustancia, de tal forma que garantice que no representa riesgo para el consumo
humano. (Ministerio de lvivienda, ambiente y desarrollo territorial, 2007).
38
12. MARCO LEGAL
Gracias a la investigación previamente realizada por el autor, se pudo encontrar
normativa vigente nacional en cuanto a aguas subterráneas y todo el proceso de
potabilización, destacando:
Resolución 2115 de 2007, expedida el día 22 de junio, en el cual se señalan
características, instrumentos básicos y frecuencias del sistema de control y
vigilancia para la calidad del agua para consumo humano. (Ministerio de lvivienda,
ambiente y desarrollo territorial, 2007)
Decreto 3570 de 2011, expedido el día 27 de septiembre, en el cual se modifican
los objetivos y la estructura del ministerio de ambiente y desarrollo sostenible y se
integra el sector administrativo de ambiente y desarrollo sostenible
Resolución 0330 del 2017, expedida el día 4 de febrero, en el cual se adopta el
procedimiento técnico-científico y participativo para la decisión de que los servicios
y tecnologías que no podrán ser financiados con recursos públicos asignados a la
salud.
Reglamento de agua potable y saneamiento básico (RAS 2000), en el cual se
expresa en el titulo A de aspectos generales de sistemas de agua potable, el titulo
B de sistemas de acueducto y por último el titulo C referente a sistemas de
potabilización.
Decreto 475 de 1998, expedida el día 10 de marzo, en el cual se expiden normas
técnicas de calidad del agua potable.
Resolución 2625 del 2019, expedida el día 27 de septiembre, en la cual se autorizan
laboratorios de agua para consumo humano.
39
Ley 142 de 1994, expedida el día 11 de julio, en la cual se reglamenta el régimen
de los servicios públicos domiciliarios.
Decreto 3930 de 2010, expedida el día 25 de octubre, en la cual se reglamente los
usos del agua y residuos líquidos y se dictan otras disposiciones.
Decreto 1575 de 2007, expedida el día 9 de mayo, en la cual se establece el sistema
para la protección y control de la calidad del agua para consumo humano.
La NTC ISO 5667-1, en la cual se establecen directrices para el diseño y técnicas
de muestreo del agua.
La NTC ISO 5667-3, en la cual se establecen directrices para la preservación y
manejo de las muestras, precauciones a tomar para su preservación y transporte,
con excepción de las muestras microbiológicas.
La NTC ISO 5667-5, en la cual se establecen directrices para el muestreo de agua
potable y sistemas de distribución por tubería.
La constitución de 1991 establece en los artículos 366 la responsabilidad que tiene
el estado en cuento a la prestación de los servicios públicos, y la incidencia que
tienen estos en el mejoramiento de la calidad de vida de la población como finalidad
social del estado. De igual es importante resaltar que el agua se declaró derecho
fundamental en Colombia, esto según la sentencia T-790 de 2014 de la corte
constitucional, es por ello que el estado debe garantizar el acceso para el desarrollo
del ser humano.
40
13. GENERALIDADES DE ÁREA DE ESTUDIO
13.1 COBERTURA RURAL DE ACUEDUCTO EN LOS MUNICIPIOS DEL
DEPARTAMENTO DEL TOLIMA
En el siguiente plano geográfico se puede observar los municipios del departamento
del Tolima y los respectivos porcentajes de zonas con sistema de acueducto rurales.
Con esto se puede evidenciar que el déficit a nivel municipal de servicios públicos
vitales es muy alto, especialmente en la zona sur del departamento del Tolima.
Ilustración 5Cobertura rural de acueducto en los municipios del Tolima
Fuente: SIGOT-modificado (Herrera, 2020)
41
13.2 CARACTERIZACIÓN DEL MUNICIPIO
El municipio del Guamo se encuentra ubicado geográficamente en el departamento
del Tolima en la República de Colombia, se encuentra a 118 km de distancia de la
capital del país Santafé de Bogotá, con un área de 523 km² y una elevación de 297
metros sobre el nivel del mar. El municipio cuenta con una densidad poblacional de
65,5 hab./ km², limitando por el norte con el municipio del Espinal, por el sur el
municipio de Saldaña, por el este con el municipio de Suarez y por el oeste con el
municipio de San Luis, está ubicado geográficamente latitud 4.017, longitud -74.967,
latitud 4° 1' 1'' Norte y longitud 74° 58' 1'' Oeste. (Municipios de colombia , 2020).
Ilustración 6 Municipio del Guamo Tolima y sus veredas
Fuente: ArcGIS-modificado (Herrera, 2020)
42
Se indago en el sistema de información geográfico de ordenamiento territorial con
el fin de determinar si se encuentra algún tipo de agua subterránea en la zona de
estudio, e incluso, si la fuente usada como abastecimiento se encuentra registrada
en las bases de datos.
Al realizar la consulta, se encuentra un archivo del ENA (estudio nacional del agua),
el cual hace referencia a los acuíferos en el territorio nacional, dado el enfoque del
proyecto se centraliza en el departamento del Tolima, donde se puede observar que
hay una gran extensión de acuíferos, los cuales están ubicados en la zona central
y en el noroeste del departamento.
Ilustración 7 Ubicación de los acuíferos en el departamento del Tolima
Fuente: ArcGIS-modificado (Herrera, 2020)
43
En la gráfica anterior se puede evidenciar que se centraliza la investigación en el
área del municipio del Guamo Tolima, en el cual subyace un acuífero, el cual se
considera un acuífero libre, debido a lo evidenciado en la cartografía del estudio
nacional del agua en su publicación del año 2014, Adicional a esto según
información suministrada por el operario encargado del acueducto, el cual indica
que el acuífero esta sobre el nivel freático, por ende se asume que presenta una
superficie libre en contacto directo con la presión atmosférica.
Ilustración 8 Municipio del Guamo subyace sobre acuífero
Fuente: ArcGIS-modificado (Herrera, 2020)
44
13.3 UBICACIÓN ESPECÍFICA DEL PROYECTO
Se encuentra ubicado en la vereda Jagualito Pueblo Nuevo a 6.88 km
aproximadamente del casco urbano, la cual cuenta con una vía terciaria conocida
como vía antigua entre los municipios de Chicoral y el Guamo, está zona es muy
conocida por sus cultivos frutales, los cuales están compuestos por limón, mango,
patilla y melón, adicional a esto, es reconocida por la ganadería debido a que son
fuentes de ingreso para este sector.
Se realizó el ingreso al área por la vía intermunicipal que comunica a los municipios
del Guamo con el espinal en el departamento del Tolima, este desplazamiento se
realiza por medio terrestre hasta el punto de la toma de muestra.
Ilustración 9 Vereda Jagualito Pueblo Nuevo
Fuente: ArcGIS-modificado (Herrera, 2020)
45
14. MARCO METODOLOGICO
La investigación es de tipo explicativa y aplicada debido a que el recurso hídrico no
cuenta con bases de datos que corroboren las características físicas, químicas y
microbiológicas, motivo por el cual estas generan duda con respecto a la calidad del
agua, considerando que sobrepasen los rangos máximos permisibles en la
normativa vigente nacional.
Se implementará una metodología cuantitativa debido a que se tendrá en
consideración las propiedades presentes en la fuente hídrica de estudio, adicional
a esto se usara una metodología cualitativa a causa de que se tendrán en cuenta
valores numéricos correspondientes a la Resolución 2115 de 2007.
Como primera medida se realizará una visita de inspección en donde se hará un
levantamiento con equipo GPS-Garmin Oregón 50, de este modo se obtendrá la
respectiva georreferenciación, sumado a la ubicación de las estructuras existentes.
Posteriormente, se realizará la toma de muestras en temporada seca y lluviosa, de
tal forma de obtener las características físico-químicas y microbiológicas de la
fuente y conocer el comportamiento de estas características en las dos temporadas.
Un paso fundamental en la investigación, será el aforo a realizar para determinar la
medición del caudal medio, esto se hará en una vivienda de la zona veredal, con el
fin de hallar el caudal de la planta.
Una vez se obtengan los resultados de los laboratorios, se establecerán las
características físicas-químicas y microbiológicas presentes en el agua, se
procederá a evaluar los procesos actuales llevados a cabo y aquellos que se
necesiten implementar para el proceso de potabilización según lo estipulado en la
normativa vigente nacional.
46
Por último, se realizarán los diseños correspondientes al diseño de potabilización,
trayendo consigo mejoramiento en la calidad de vida de los habitantes de la zona
veredal de estudio.
14.1 METODOLOGIA EXPLICATIVA
La investigación de tipo explicativa da inicio con las características presentes en el
fluido del acueducto veredal del municipio del Guamo Tolima específicamente en la
vereda Jagualito Pueblo Nuevo, realizando una visita de campo con la cual se
analizan las condiciones reales del acueducto donde se pone en evidencia las
condiciones precarias de funcionamiento y la no potabilización del fluido generando
la posible existencia de agentes microbiológicos en el fluido. Los cuales, pueden
tener repercusiones en la salud de los habitantes de la zona veredal, por este motivo
se realiza el análisis del agua de forma organoléptica, física, química y
microbiológica, todo esto realizado en el área espacial del municipio en cuestión,
teniendo en cuenta la época de lluvia y sequía que se presenta en el territorio de
estudio, así mismo, determinar mediante una inspección visual el estado actual de
las estructuras existentes.
14.2 METODOLOGIA APLICADA
La investigación de tipo aplicada se ve reflejada o es muy utilizada en la solución de
distintos problemas comunes que afecten a alguna comunidad en cuestión.
La falta de mantenimiento y de procesos de potabilización en este acueducto
veredal pone en evidencia la necesidad de caracterizar la fuente de captación y el
diseño de potabilización, con esto se pretende mejorar la calidad de vida de los
habitantes de esta zona veredal brindándole una solución para poder tener un
servicio en buenas condiciones de calidad.
47
15. VISITA GEOESPACIAL AL ACUEDUCTO VEREDAL
Se procedió con la visita al área en cuestión de la vereda Jagualito Pueblo, allí se
inspecciona las condiciones de funcionamiento y manejo dado por la persona
encargada del manejo del mismo.
Ilustración 10 Visita geoespacial
Fuente: (Herrera, 2020)
15.1 LEVANTAMIENTO DE LAS ESTRUCTURAS EXISTENTES
Se realizaron visitas de campo en las que se efectúa el levantamiento del área de
trabajo mediante la utilización de un equipo GARMIN OREGON 550, y cinta métrica
de 30 metros detallando todas las estructuras existentes, en primer lugar, se realiza
una inspección visual del tanque elevado, luego se procede con la caseta de
captación donde se encuentra ubicado el pozo profundo detallando el estado actual
de cada una de las estructuras existentes, donde se determina que se encuentra en
condiciones aceptables de funcionamiento. Con la inspección realizada se
48
determinó que la distribución del servicio funciona de manera discontinua debido a
que el tanque de almacenamiento no tiene la capacidad de abastecer todas las
viviendas por tiempo indefinido. Adicional a las visitas efectuadas al área del
proyecto, se realiza una petición formal a la alcaldía municipal de Guamo Tolima
con la cual se pretende recolectar la mayor información posible histórica acerca del
manejo y los procesos realizados a este acueducto veredal.
Ilustración 11 Plano general del proyecto
Fuente: (Herrera, 2020)
15.2 SOLICITUD DE INFORMACIÓN A LA ALCALDÍA MUNICIPAL
Posterior a la visita realizada, se solicitó al ente encargado del acueducto veredal la
interpelación de cuáles son las condiciones reales de este, el cual se encuentra
ubicado en la vereda Jagualito Pueblo Nuevo, la información se instó en la alcaldía
municipal del Guamo en el departamento del Tolima.
49
Ilustración 12 Solicitud Alcaldía
Fuente: (Herrera, 2020)
En la imagen anterior, se puede evidenciar como el autor solicita información
referente a las condiciones de funcionamiento e información histórica de manejo del
mismo.
La carta fue contestada por el área de planeación municipal, donde expresan que
no se tiene registros históricos, solamente cuenta con los nombres de las personas
50
que están a cargo y la cantidad de habitantes que tienen conexión al acueducto
veredal.
Ilustración 13 Respuesta alcaldía
Fuente: (Alcaldia municipial del Guamo , 2019)
51
16. TOMA DE LA MUESTRA
16.1 LOCALIZACIÓN DEL PUNTO DE ANALISIS PARA LA MUESTRA DE
AGUA CRUDA
Se realiza la georreferenciación del punto de la toma de análisis mediante la
utilización de equipo GPS GARMIN OREGON 550, obteniendo las coordenadas
geográficas del punto y su altitud, el cual se verifica con la cartografía existen del
sistema de información geográfica sobre los acuíferos presentes en el territorio
nacional.
Ilustración 14 Coordenadas planas
Fuente: (Herrera, 2020)
52
16.2 PROCESO DE MUESTRA A REALIZAR
Las maniobras de toma de muestra tienen una variación dependiendo del punto de
fuente que se esté analizando y las condiciones climáticas presentes en el área de
muestreo. (Rivas, 2017).
Al realizar la muestra en un grifo se debe efectuar un procedimiento el cual ayudara
a que la muestra salga alterada lo menos posible, a continuación, se describe el
procedimiento paso a paso.
Retirar los elementos que se encuentren en la boca del grifo, los cuales
pueden ser de goma, en bronce u otro distinto material que este sujeto a él
(rivas, 2017).
Flamear la boca del grifo ya sea con un encendedor o un algodón impregnado
de alcohol, con lo cual se desinfecta de agentes microbiológicos esta
superficie. (rivas, 2017).
Abrir la llave del grifo y dejar salir por un periodo de sesenta a ciento veinte
segundos, tiempo por el cual saldrá el fluido que se tenga alojado en las
tuberías. (rivas, 2017).
Correcta abertura y manejo de los frascos buscando tener el menor contacto
y con una postura hacia abajo (rivas, 2017).
53
Ilustración 15 Flameado de boca del grifo
Fuente: (Herrera, 2020)
En la gráfica anterior se evidencia el flameado de la boca del grifo, esto con el fin
de desinfectar la superficie. Posterior a esto se realizó la abertura de los frascos
para la toma de las muestras.
Ilustración 16 Equipo de toma de muestra
Fuente: (Herrera, 2020)
54
En la ilustración se exponen los elementos con los cuales se realizó la toma de la
muestra, se contó con un frasco para el laboratorio físico-químico, otro para el
bacteriológico, el cual se destaca por el papel en la parte superior y por último la
nevera en la cual se transportaron las muestras refrigeradas.
Ilustración 17 Toma de temperatura
Fuente: (Herrera, 2020)
Posterior a la toma de las muestras se realizó la toma de temperatura, en donde se
evidencio una temperatura de 26°Celsius
Luego de la toma de muestras y temperatura, se realizó un aforo en una de las
viviendas a la cual se le suministra el servicio.
55
Ilustración 18 Toma de aforo
Fuente: (Herrera, 2020)
Para el aforo fue necesario una botella de 1 Lt, un cronometro para evidenciar el
tiempo de llenado y una libreta para apuntar los datos obtenidos en campo.
56
Tabla 6 Aforo realizado
AFORO
Tiempo Litros
6,65 1
7,11 1
6,61 1
6,66 1
6,69 1
∑ 6,74 0,148
Fuente: (Herrera, 2020)
Con el aforo, se evidencio que el caudal es pequeño, como se expone en la tabla
anterior, el caudal promedio es de 0,148 Lts, adicional a esto es importante resaltar
que se presenta discontinuidad en el servicio.
57
17. CARACTERIZACIÓN DE AGUA
17.1 INFORME DE ENSAYO DE LABORATORIO NUMERO UNO
Tabla 7 Información de muestreo laboratorio N° 1 - 1328
Solicitante David Felipe Herrera Cleves
Lugar de residencia
Mz 78 Cs 24-Barrio Kennedy- Girardot
Cundinamarca
Tipo de muestra
AGUA CRUDA DE FUENTE
SUBTERRANEA
Lugar de muestro
Guamo Tolima vereda Jagualito Pueblo
Nuevo
Fecha de Muestreo Agosto 10 de 2020
Método utilizado para el muestreo
Se realiza el muestreo en teniendo en
cuenta la metodología de toma de
muestra.
Cantidad de muestras realizadas para
el laboratorio
Una muestra
Elementos utilizados para la toma de
la muestra
Envase plástico de capacidad de un litro
Envase de vidrio capacidad 300 ml el cual
contiene un preservante que corta la
acción del cloro se llama
EDTA.
Fecha de recepción de la muestra Agosto 10 de 2020
Fecha de reporte Agosto 12 de 2020
Nombre del laboratorio que realiza las
pruebas
AGUASLAB.SA.S
58
Licencia del laboratorio
El laboratorio se encuentra autorizado
por el ministerio de salud y protección
social mediante la resolución 2625 del 27
de septiembre de 2019 en donde se
autoriza los análisis físicos, químicos y
microbiológicos de agua para el consumo
humano
Validez del laboratorio
Estos resultados serán válidos
únicamente para esta muestra
Coordenadas del punto de la muestra
El área se obtiene mediante un
levantamiento
con equipo Garmin GPS Oregón 550 el
cual esta georreferenciado con la
siguiente información:
Datum del mapa: Bogotá Observatorio
Esferoide de mapa: Internacional
Falso Este: 1.000.000 m
Falso Norte: 491447.2 m
Escala: 1.000.000
Origen de longitud: WØ74°04´855´´
Origen de latitud: N0´00.000´´
Punto de muestra
Altura Aproximada: 339 m
Marcado: 29 de agosto de 20202
E 00902292
N00944424
UTM
59
Tabla 8 Resultados laboratorio N° 1 - 1328
RESULTADOS FISICOQUIMOS
Ensayo Fecha de
análisis
Técnica de análisis Unidades Resultado
PH 11/08/2020 Electrométrico Unidades 6,9
Color 11/08/2020 Espectofotometrico UPC 5
Turbiedad 11/08/2020 Nefelómetro NTU 0,30
Fosfatos 11/08/2020 Volumétrico mg/L
PO4
0,33
Sulfatos 11/08/2020 Turbidimetrico mg/L
SO4
8
Nitritos 11/08/2020 Colorimétrico mg/L
NO2
0,004
Nitratos 11/08/2020 Colorimétrico mg/L
NO3
0,9
Hierro total 11/08/2020 Espectofotometrico mg/L Fe 0,03
Dureza total 11/08/2020 Volumétrico mg/L
CaCO3
120
Conductivida
d
11/08/2020 Electrométrico mg/L S/m 295
RESULTADOS BACTERIOLOGICOS
Coliformes
fecales
10/08/2020 Filtración por
membrana
U.F.C /
100 ml
1800U.F.C/100m
l
Escherichia
coli
10/08/2020 Filtración por
membrana
U.F.C /
100 ml
10U.F.C/100ml
Fuente: (Herrera, 2020)
60
Ilustración 19 Informe laboratorio AGUASLAB.
Fuente: (Aguaslab, 2020)
61
17.2 INFORME DE ENSAYO DE LABORATORIO NUMERO DOS
Tabla 9 Información de muestreo laboratorio N° 2 - 1515
Solicitante David Felipe Herrera Cleves
Lugar de residencia Mz 78 Cs 24-Barrio Kennedy-
Girardot Cundinamarca
Tipo de muestra AGUA CRUDA SUBTERRANEA
Lugar de muestro Guamo Tolima vereda Jagualito
Pueblo Nuevo
Fecha de Muestreo Septiembre 14 de 2020
Método utilizado para el muestreo
Se realiza el muestreo en teniendo
en cuenta la metodología de toma de
muestra.
Cantidad de muestras realizadas para
el laboratorio
Una muestra
Elementos utilizados para la toma de la
muestra
Envase plástico de capacidad de un
litro
Envase de vidrio capacidad 300 ml el
cual contiene
un preservante que corta la acción
del cloro se llama
EDTA.
Fecha de recepción de la muestra Septiembre 14 de 2020
Fecha de reporte Septiembre 17 de 2020
Nombre del laboratorio que realiza las
pruebas
AGUASLAB.SA.S
62
Licencia del laboratorio
El laboratorio se encuentra
autorizado por el ministerio de salud
y protección social mediante la
resolución 2625 del 27 de
septiembre de 2019 en donde se
autoriza los análisis físicos, químicos
y microbiológicos de agua para el
consumo humano
Validez del laboratorio Estos resultados serán válidos
únicamente para esta muestra
Coordenadas del punto de la muestra
El área se obtiene mediante un
levantamiento con equipo Garmin
GPS Oregón 550 el cual esta
georreferenciado con la siguiente
información:
Formato posición: cuadricula usuario
Datum del mapa: Bogotá
Observatorio
Esferoide de mapa: Internacional
Falso Este: 1.000.000 m
Falso Norte: 491447.2 m
Escala: 1.000.000
Origen de longitud: WØ74°04´855´´
Origen de latitud: N0´00.000´´
Fuente: (Herrera, 2020)
63
Tabla 10 Resultados laboratorio N° 2 -1515
RESULTADOS FISICOQUIMOS
Ensayo Fecha de
análisis
Técnica de análisis Unidades Resultado
PH 14/09/2020 Electrométrico Unidades 6,8
Color 14/09/2020 Espectofotometrico UPC 4
Turbiedad 14/09/2020 Nefelómetro NTU 0,60
Fosfatos 14/09/2020 Volumétrico mg/L PO4 1,69
Sulfatos 14/09/2020 Turbidimetrico mg/L SO4 2
Nitritos 14/09/2020 Colorimétrico mg/L NO2 0,003
Nitratos 14/09/2020 Colorimétrico mg/L NO3 0,3
Hierro total 14/09/2020 Espectofotométrico mg/L Fe 0,02
Dureza total 14/09/2020 Volumétrico mg/L
CaCO3
120
Conductividad 14/09/2020 Electrométrico mg/L S/m 326
RESULTADOS BACTERIOLOGICOS
Coliformes
fecales
14/09/2020 Filtración por
membrana
U.F.C / 100
ml
230
U.F.C/100ml
Escherichia
coli
14/09/2020 Filtración por
membrana
U.F.C / 100
ml
<1 .F.C/100ml
Fuente: (Herrera, 2020)
64
Ilustración 20 Informe laboratorio N° 2
Fuente: (Aguaslab, 2020)
65
Cabe resaltar que el laboratorio utilizado está cobijado por la resolución 2625 del
2019 del 27 de septiembre, el cual autoriza la realización de análisis químicos,
físicos y microbiológicos en agua para su uso como consumo humano, la
información del laboratorio utilizado se encuentra en la página número 6 en el ítem
154 donde anexan la dirección y el nombre de la representante legal.
66
18. ANALSIS DE LOS RESULTADOS DE LABORATORIO
Para que los análisis de los laboratorios fueran un poco más claros, se realiza un
gráfico comparativo, en el que se muestran los valores máximos permitidos de
concentración para consumo humano dados por la resolución 2115 del año 2007,
los laboratorios fueron elaborados en dos tiempos, el primero se realiza en tiempo
seco y el segundo en temporada lluvioso, con lo que se busca evaluar el afluente
en dos condiciones diferentes de clima.
Ilustración 21 Grafico comparativo resultados laboratorios
Fuente: (Herrera, 2020)
En la gráfica anterior se puede observar que los únicos porcentajes que están por
encima de los valores máximos permisibles para la salud humana son los fosfatos
y los contaminantes microbiológicos (coliformes totales y escherichia coli).
Adicional a esta revisión, se realiza el índice de riesgo de la calidad de agua para
consumo humano (IRCA), el cual se encuentra concertado en la resolución 2115
del 2007, este se considera un instrumento básico para medir la calidad del agua
siendo utilizado a nivel nacional por todos los entes públicos y privados dedicados
al tratamiento y consumo de agua.
67
Tabla 11 Tabla de construcción del (IRCA)
Fuente: (Herrera, 2020)
Tabla 12 Clasificación del IRCA
Fuente: (Ministerio de lvivienda, ambiente y desarrollo territorial, 2007)- modificado por el autor
CARACTERISTICAS
QUIMICAS DEL
AGUA
VALORE DE
REFERENCIA
Resolución 2115
del 2007
LABORATORIO
N° 1328
Tiempo Seco
LABORATORIO
N° 1515
Tiempo Lluvioso
PUNTAJE DE
RIESGO DE
CARCATERISTICAS
PUNTAJE DE
RIESGO(TS)
CARACTERISTICAS
NO ACEPTADAS
PUNTAJE DE
RIESGO(TLL)
CARACTERISTICAS
NO ACEPTADAS
PH 6,5 a 9,0 6,9 6,8 1,5 0,0 0,0
COLOR
APARENTEMenor ó igual a 15 5 4 6,0 0,0 0,0
TURBIEDAD Menor ó igual a 2 0,30 0,6 15,0 0,0 0,0
FOSFATOS Hasta 0.50 0,33 1,69 1,0 0,0 1,0
SULFATOS Hasta 250 8 2 1,0 0,0 0,0
NITRITOS Hasta 0.1 0,004 0,003 3,0 0,0 0,0
NITRATOS Hasta 10 0,9 0,3 1,0 0,0 0,0
HIERRO
TOTALHasta 0.3 0,03 0,02 1,5 0,0 0,0
DUREZA TOTAL Hasta 300 120 120 1,0 0,0 0,0
CONDUCTIVIDAD Hasta 1000 ms/cm 295 326 0,0 0,0
COLIFORMES
TOTALES0 U.F.C / 100 ml 1800 u.f.c/100ml 230 u.f.c. / 100ml 15 15 15
ESCHERICHIA COLI 0 U.F.C / 100 ml 10 u.f.c/100ml <1 u.f.c / 100ml 25 25 25
%IRCA 56,34 57,75
CARACTERISTICAS FISICOQUIMICAS
CARACTERISTICAS MICROBIOLOGICAS
De 14,1-35 NO APTA-Gestion Empresa
NIVEL DE
SIN RIESGO
BAJO
MEDIO
ALTO
INVIABLE
De 5,1-14 NO APTA PARA CONSUMO HUMANO-Susceptible a mejoramiento
De 35,1-80 NO APTA-Gestion Empresa, Alcaldia, Gobernacion
De 80,1-100 AGUA NO APTA PARA CONSUMO HUMANO
CLASIFICACION IRCA(%) CONCEPTO
De 0-5 APTA PARA CONSUMO HUMANO
68
Según la tabla expuesta previamente y teniendo en cuenta el resultado del índice
de riesgo (IRCA), se obtiene un porcentaje que es el promedio del tiempo seco y
lluvioso, este fue de 57,04 %, el cual se clasifica como un riesgo alto, al conocer las
condiciones reales de la fuente hídrica, se procede con la búsqueda de procesos
de potabilización que puedan bajar los niveles de fosfatos y contaminantes
microbiológicos presentes en la fuente subterránea, cumpliendo con los rangos
establecidos en la resolución 2115 del 2007.
18.1 IMPLEMENTACIÓN DE ALTERNATIVA PRESENTADA
Para resolver los problemas de discontinuidad en el servicio del acueducto veredal
el cual se viene presentando por la capacidad limitada que tiene el tanque elevado,
y adicional a esto por los altos valores de concentración de fosfatos y contaminantes
microbiológicos, se optó por brindar una solución que no genere un alto costo y
mantenimientos de forma tediosa, los procesos que resultan más favorable son la
implementación de un tanque de compensación y un sistema de filtración lenta con
arena (FLA), el cual deberá llevar una cámara de aquietamiento en la entrada del
fluido.
Con el fin de obtener los caudales de diseño los cuales son necesarios para conocer
las dimensiones del tanque de regulación y el sistema de filtración, se realizó la
proyección de la población de la cabecera rural del municipio del Guamo Tolima.
69
19. DISEÑO HIDRAULICO
19.1 PROYECCIÓN DE LA POBLACIÓN
Al momento de realizar el análisis de la población, se busca información en la base
de datos del departamento administrativo nacional de estadística (DANE), la cual es
la entidad encargada a nivel nacional de realizar el análisis, la planeación y toma de
datos sobre la población en general.
Ilustración 22 Municipio del Guamo Tolima
Fuente: (DANE, 2020)
Para la proyección de población se utiliza el método geométrico, el cual cumple con
el nivel de complejidad bajo asignado al acueducto veredal, como primera medida,
se debe ir a la base de datos del departamento administrativo nacional de
estadística donde se ejecuta la búsqueda del municipio del Guamo en el
Departamento del Tolima.
70
Ilustración 23 Número de habitantes del Guamo Tolima
Fuente: (DANE, 2020)
Con los datos obtenidos se realizó el respectivo cálculo, esto con el fin de obtener
la tasa de crecimiento anual en forma decimal que tendrá el municipio.
Tabla 13 Años y población de la cabecera rural
Fuente: (DANE, 2020)- modificado por el autor
19.1.1 Año y población de diseño. Se realiza una proyección de 25 años debido
a que este es el tiempo que se encuentra establecido en la resolución 0330 del
2017, obteniendo una tasa de crecimiento de r: -0,017, se debe tener en cuenta que
la tasa de crecimiento de habitantes da un valor negativo debido a que en los últimos
20 años se ha presentado una disminución considerable de habitantes año tras año.
Año 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
Población 18428 18166 17890 17612 17337 17058 16777 16499
Año 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Población 16220 15945 15667 15389 15119 14844 14573 14301
71
Ilustración 24 Información de viviendas en el sector rural
Fuente: (DANE, 2020)- modificado por autor
De la ilustración anterior es importante resaltar que al no contar con un censo
específico de la zona veredal, se optó por trabajar con la cantidad total de personas
en la cabecera rural y el número de viviendas que se encuentran habitadas, con
estos datos se realizó el respectivo cálculo del índice habitacional el cual fue de
2,79.
Tabla 14 Calculo de población
Índice poblacional 2,79
Viviendas 50 Und
Personas 139,5 Und
Fuente: (Herrera, 2020)
Con los valores obtenidos y el número de viviendas que en estos momentos cuentan
con el servicio del acueducto veredal, se procedió a hacer el respectivo cálculo de
la población de diseño, la cual dio un total de 140 personas, cabe resaltar que el
número de viviendas se obtuvo mediante la respuesta dada por la alcaldía del
Guamo
19.1.2 Caudal de diseño.
Posterior al cálculo de la población, se procedió a realizar el cálculo para la
obtención de la dotación neta, dotación bruta, caudal medio diario y caudal máximo
72
diario, esto con el objeto de tener los valores máximos para el diseño de los
procesos nombrados previamente.
Tabla 15 cálculos de caudales
Fuente: (Herrera, 2020)
De la tabla previamente expuesta es importante resaltar que la dotación neta se
estableció de acuerdo a la altura promedio de la zona, para la vereda Jagualito
Pueblo nuevo se trabajó con un valor por debajo de los 1000 m.s.n.m, con respecto
a las pérdidas del 30%, estas se establecieron de acuerdo al nivel de complejidad
bajo, el cálculo de la dotación bruta dio como resultado doscientos(200) L/hab/dia,
el caudal medio diario(Qmd) fue de 0,00032 m³/s, el caudal máximo horario(QMD)
dio como resultado 0,00042 m³/s. y por último, el cálculo del caudal máximo
horario(QMH) fue de 0,00055 m³/s.
Se debe tener en cuenta que al ser un sistema de acueducto veredal, no es
necesario realizar el cálculo contra incendios, por ende, se omite este cálculo y se
pasa a calcular las dimensiones de la cámara de aquietamiento, el filtro lento de
arena y el tanque de regulación.
19.2 CAMARA DE AQUIETAMINETO
Para realizar el diseño de la cámara de aquietamiento fue necesario como primera
medida, conocer la bomba de uso.
Tabla 16 Especificaciones bomba Barnes 4SP 4005
Bomba 2" Barnes 4SP 4005
TOTAL
PERSONAS
DOTACIÓN
NETAPERDIDAS
DOTACIÓN
BRUTAQmd QMD QMH
Und L/hab/dia % L/hab/dia m3/s m3/s m3/s
140 140 30% 200 0,00032 0,00042 0,00055
73
Gpm 50
L/s 3,1542
Fuente: (Herrera, 2020)
Es importante resaltar de la tabla anterior que, el caudal de entrada se obtiene de
las especificaciones de la bomba tipo lapicero marca Barnes 4SP 4005 que
actualmente se está utilizando.
Tabla 17 Bomba sumergible tipo lapicero
Fuente: (BARNES de Colmbia S.A, 2020)
En la imagen anterior, se evidencian los componentes mecánicos y eléctricos de la
bomba que se utiliza actualmente.
Tabla 18 Datos de entrada de cámara de aquietamiento
DATOS DE ENTRADA
Caudal 3,1542 L/S 0,0031542 m³/s
74
Tiempo de retención 50 S
Velocidad ascensional 1,24 cm/S 0,0124 m/s
Velocidad de llegada del agua <0.30 m/s
Borde libre 0,15 m
Fuente: (Herrera, 2020)
Para el diseño de la cámara de aquietamiento se tomaron datos del libro de
Potabilización del agua principios de diseño, control de procesos y laboratorio, allí
se encontró información referente al tiempo de retención y la velocidad ascensional
requeridos y se estableció un borde libre de 0,15 m.
Tabla 19 Calculo de cámara de aquietamiento
CALCULOS REALIZADOS
Volumen 0,16 m³
Área superficial 0,25 m²
Profundidad 0,62 m
Longitud 0,50 m
Profundidad total 0,80 m
Fuente: (Herrera, 2020)
En el dimensionamiento de la cámara de aquietamiento se obtuvo un volumen de
0,16 m³, este sale de la multiplicación del tiempo de retención por el caudal,
posterior a esto, se calculó el área superficial que dio un valor de 0,08 m², con este
valor se halló la longitud de la cámara, la cual fue de 0,28 m, sin embargo, se realizó
un ajuste debido al proceso constructivo de la misma , por este motivo se aumentó
el área superficial 0,09 m², dando un área total de 0,25 m² , con una longitud de 0,5
m y una profundidad de 0,8 m.
A continuación, se expondrá el modelo con las dimensiones finales de la cámara de
aquietamiento.
75
Ilustración 25 Cámara de aquietamiento corte A-A
Fuente: (Herrera, 2020)
TUBERIA DE ENTRADA AL
FILTRO FLA
0.15 mts
MUROS EN CONCRETO
ESPESOR .15 MTS
CORTE A-A
RELLENO CON RECEBO
COMPACTADO 98%
0.80 mts
TUBERIA DE ENTRADA A LA
CAMARA DE AQUIETAMIENTO
3.24 mts
0.50 mts
CAMARA DE
AQUIETAMIENTO
REBOSE
0.62 mts
76
Ilustración 26 Cámara de aquietamiento vista en planta
.
Fuente: (Herrera, 2020)
En la gráfica anterior se puede observar el detalle de la cámara en los muros de
concreto de 0,15 m, la tubería de entrada al filtro y las dimensiones de 0,5 por cada
lado.
19.3 FILTRO LENTO DE ARENA (FLA)
Para realizar el respectivo diseño del filtro lento de arena (FLA), fue necesario, como
primera medida tener en cuenta el caudal de diseño, este es de 0,42 l/s, es decir
36,29 m³/día, posterior a ello se definieron las dimensiones del filtro.
0.50 mts
0.80 mts
0.80 mts
MUROS EN CONCRETO
ESPESOR .15 MTS
TUBERIA DE ENTRADAAL FILTRO
TUBERIA DE ENTRADA
AL FILTRO
VISTA EN PLANTA
77
Tabla 20 Dimensionamiento FLA
1.DIMENSIONAMIENTO DEL FILTRO FLA
PARAMETRO UNIDAD
DE
MEDIDA
FORMULA RESULTADO OBSERVACION
Caudal ptap L/s 0,42130
m³/s 0,00042
Temperatura °C 25
Tasa de
filtracion
m³/m²-día 14 7-14m³/m²-día
(RAS)
Numero de
filtros
1
Caudal por
filtro
m³/s Q/N 0,000421296
Area del filtro m² (QF*86400)/q 2,60
Relacion L/B 1 Entre 1 y 3
Ancho filtro m √(AF/(L/B)) 1,61
Largo filtro m (L/B)*B 1,61
Area final del
filtro
m² L*B 2,60
Espesor arena cm 100 80-100 cm(RAS)
Densidad
arena
| 2,65
Porosidad
arena
0,36
Espesor grava cm 10 10-20cm
Numero de
orificios falso
fondo
#/m² 100 Según fabricante
78
Numero total
de orificios en
el filtro
# Of*AF 260
Diametros
orificios
m 0,01905 según fabricante
(3/4")
Coeficiente de
descarga
0,65 Establecido
Area del
orificio
m² π*(do/2)^2 0,000285
Altura de falso
fondo y
drenaje
m 0,2 Adoptado según
fabricante (0,2-
0,3)
Fuente: (Herrera, 2020)
Como se evidencia en la tabla anterior, se estableció un solo filtro de 1,61 m de
ancho. Posterior a esto, se realizaron los cálculos que determinan el
comportamiento hidráulico de los filtros y por ende su funcionalidad acorde con la
normatividad vigente nacional.
En los cálculos referentes a tasa de filtración, se puede observar el cálculo del área
superficial del filtro, en este se hizo la respectiva multiplicación de la longitud por el
ancho, dando como resultado un área de 2,6 m2 adicionalmente, se estableció el
caudal máximo por unidad, que, al contar con solo un filtro, iba a dar como resultado
un caudal igual al de entrada al sistema de 0,42 l/s.
79
Tabla 21 Pérdidas de carga
2.PERDIDAS DE CARGA(FILTRANDO)
PARAMETRO UNIDAD
DE
MEDIDA
FORMULA RESULTADO OBSERVACION
Coeficiente
Kozeny
5 Constante
experimental y
adimensional
(cepis)
Viscosidad
cinematica del
agua
cm²/s 0,0094 Depende de
temperatura(tabla)
Perdida de
carga en arena
filtrando
m (f*QF*ar*γ*100)/(AF*g)*((1-η2)^2/η2^3 )*(6/(Ce*Dar))^2
Coeficiente de
esfericidad
0,95 Particulas casi
esfericas(tabla)
Diametro arena cm 0,05 Entre 0,05-0,055
cm
Perdida de
carga en arena
filtrando
cm 10,87
Perdida de
carga en la
grava filtrando
m (f*QF*gr*γ*100)/(AF*g)*((1-η3)^2/η3^3 )*(6/(Ce*Dgr))^2
Coeficiente de
esfericidad
0,7 Particulas
trituradas(tabla)
Diametro grava cm 0,5 0,50 cm
Porosidad de
grava
0,48
80
Perdida de
carga en grava
filtrando
cm 0,006
Caudal de
filtracion por
cada orificio
m³/s QF/No 1,62037E-06
Perdida de
carga en
orificios de
falso fondo
m Qfo²/(2*g*(Cd*Ao)²) 0,0000039
Perdida de
carga total
filtrando
cm hf1+hf2+hf3 10,88
m 0,109
Fuente: (Herrera, 2020)
En las perdidas del filtro, específicamente en el cálculo de las perdidas en el lecho
de arena, fue determinante la toma de temperatura realizada en campo, la cual fue
de 25°C, con lo cual se obtuvo una densidad del agua de 0,9968 gr/cm3, adicional a
esto, se estableció un espesor de lecho de arena de 1 m, en donde se obtuvo como
resultado pérdidas de 0,1087 m.
Se puede evidenciar el cálculo de las pérdidas en los lechos, se estableció un
espesor del lecho de grava de 0,1 m, dando como resultado pérdidas de 0,0006 cm,
donde se observa que las pérdidas en la grava soporte no son representativas.
Es importante resaltar que el falso fondo utilizado es en polietileno, lo cual
contribuye a reducir los costos al proyecto. Se estableció que se trabajaría con un
diámetro de tres cuartos de pulgada, dando como resultado 260 orificios y una
pérdida de carga en los orificios de falso fondo de 0,0000039 m.
81
Tabla 22 Calculo altura de FLA
3.ALTURA TOTAL DEL FILTRO
PARAMETRO UNIDAD
DE
MEDIDA
FORMULA RESULTADO OBSERVACION
Caudal en una
canaleta
m³/s 0,00042
Ancho de canaleta m 0,07 Adoptado
Altura lamina de
agua en canaleta
m (Q/(1,375*a))2
/3
0,027
Altura agua sobre
vertedero de
canaleta
m (Q/(1,84*2*L))
2/3
0,002
Altura de canaleta m hc-ha 0,025
0,05 Adoptado
Altura agua sobre
vertedero canal de
salida
m (Q/(1,84*B))2/
3
0,003
Diferencia de altura
entre la lamina de
agua en el filtro y el
vertedero al canal de
salida
m hft+hs 0,112
Fuente: (Herrera, 2020)
Por último, se calculó la altura del vertedero de salida y la altura total del filtro, a
continuación se exponen los respectivos esquemas del diseño realizado.
82
Ilustración 27 Diseño del filtro de arena lenta (FLA) corte A-A
Fuente: (Herrera, 2020)
0.62 mts
CANAL DE ENTREGA
2.19 mts
0.11 mts
0.30 mts 0.30 mts 1.63 mts
1.00 mts
0.10 mts
0.20 mts
0.15 mts
0.20 mts
0.05 mts
0.50 mts
1.00 mts
ACCESO DE LIMPIEZA MEDIANTELAMINAS EN CONCRETO
CORTE A-A
FALSO FONDO
GRAVA
LECHO EN ARENA
VERTEDERO DESALIDA
CAMARA DEAQUIETAMIENTO
TUBERIA DE SALIDAAL RESERVORIO
RELLENO
CONRECEBO
COMPACTADO
98%
83
En la gráfica anterior se puede evidenciar el diseño final del filtro lento de arena (FLA), en donde se observan las
dimensiones del mismo, los detalles de la cámara de aquietamiento y del vertedero de salida.
Ilustración 28 Diseño del filtro de arena lenta (FLA) vista en planta
Fuente: (Herrera, 2020)
TUBERIA DELAVADO Ø 4"
1.63 mts
0.15 mts
0.15 mts
0.07 mts
2.83 mts
MUROS ENCONCRETO
CANALETA DE ENTRADAAL FILTRO
TUBERIA DE ENTRADA A LACAMRA DE AQUIETAMIENTO
ACCESO DE LIMPIEZA MEDIANTELAMINAS EN CONCRETO
TUBERIA DE SALIDA ALRESERVORIO
VISTA EN PLANTA
84
19.3 TANQUE DE REGULACION
Para realizar el respectivo diseño del tanque de regulación, fue necesario, como
primera medida determinar el caudal de entrada del tanque, estipulando que, al
bombearse durante 24 horas, el caudal de entrada será el caudal medio
diario(Qmd), que en este caso es de 0,000324 m³/s., es decir 28 m³/día.
Tabla 23 Calculo volumen del tanque
QMD 0,00042 36,4 m³/día
Qmd 0,000324 28 m³/día
V 12 m³
Fuente: (Herrera, 2020)
De la tabla anterior es importante resaltar que, el cálculo referente al volumen del
tanque se hizo por medio del volumen de regulación, el cual establece que el
volumen almacenado será igual a 1/3 del volumen distribuido en el día de máximo
de consumo, es decir 1/3 del caudal máximo diario (QMD), dando como resultado
un volumen de tanque de 12 m³.
Tabla 24 Dimensiones del tanque de almacenamiento
Borde superior 0,30 m
B 2,00 m
L 3,00 m
H 2,00 m
H + 0,30 m 2,30 m
Vol. Contra incendios 0,00 m³
Volumen del tanque 12,00 m³
Volumen del tanque + borde 14 m³
Fuente: (Herrera, 2020)
Posterior al cálculo del volumen, se prosiguió a establecer las dimensiones del
tanque, como se evidencia en la tabla anterior se fijó una dimensión B de 2m, junto
85
con un lado L de 3 m, en cuanto a la altura (H) se establecieron 2 m, pero a esta
dimensión se le suman 0,3 m de borde libre, dando una altura total de 2,30 m, del
cual se obtiene un caudal de diseño de 14 m³.
El último cálculo realizado para el tanque de almacenamiento fue referente al tiempo
de vaciado.
Tabla 25 Tiempo de vaciado del tanque
A 6 m²
h 2,30 m
m 0,5 --------
a 0,004560 m²
g 9,806 m/s²
Desagüe 3 "
T 1802 segundos
0,50062 Horas Es decir 0,50 Horas
Fuente: (Herrera, 2020)
En la tabla anterior se puede evidenciar los datos necesarios para el respectivo
tiempo de vaciado, como primera medida se evidencia el área superficial del
tanque(A), el cual es de 6 m², la cabeza sobre el desagüe(h) fue de 2,30 mts, el
coeficiente de contracción del desagüe(m) se estableció de 0,5, este valor es
adimensional, adicional a esto se trabajó con un área de desagüe(a) de 0,004560
m² este cálculo se hizo para un desagüe de 3”; con estos datos re realizo la
respectiva formula del tiempo de vaciado del tanque(T), el cual fue de 1802
segundos, es decir 0,50 horas.
A continuación, se presentará el modelo con las dimensiones finales tanque de
almacenamiento diseñado para el acueducto veredal.
86
Ilustración 29 Tanque de almacenamiento vista en planta
Fuente: (Herrera, 2020)
87
Ilustración 30 Tanque de almacenamiento corte A-A
.
Fuente: (Herrera, 2020)
EQUIPO DE BOMBEOTANQUE ELEVADO
REBOSE DEL TANQUE
TUBERIA DE AIREADORES
0.30 mts
CORTE A-A
2.30 mts
2.60 mts
0.15 mts
TUBERIA DE
LAVADO Ø 4"
88
En la gráfica anterior se puede evidenciar el corte A-A del tanque, en donde se
expone el equipo de bombeo para el tanque elevado, la tubería aireadora, el rebose
de 0,3 m y las dimensiones de ancho con 2,3 m y de altura 2,6 m.
Es importante resaltar que para la impulsión del tanque subterráneo, se
implementara una bomba JET tipo JE 1 10-2-1, la cual tiene un caudal de
0,00315m3/s y 40 m.c.a.
Tabla 26 Especificaciones bomba Barnes JET tipo JE 1 10-2-1
Bomba 2" Barnes JET tipo JE 1 10-2-1
Gpm 50
L/s 3,1542
Fuente: (Herrera, 2020)
89
19.4 CONSOLIDADO DE ELEMENTOS
Ilustración 31 Diseño final
Fuente: (Herrera, 2020)
90
En la ilustración anterior se pueden apreciar todos los elementos requeridos para la
correcta potabilización del agua, el diseño hidráulico realizado cuenta con un tanque
de abastecimiento que es por donde se extrae el agua del pozo, de allí pasa a la
cámara de aquietamiento, seguido del filtro lento de arena y por último se va a un
tanque de almacenamiento que bombea de nuevo al tanque elevado para su
distribución mediante gravedad a la comunidad.
91
20. PERDIDAS DE ENERGIA EN LA RED
20.1 PERDIDAS
Inicialmente, se especifican los parámetros de diseño, se establecen los diámetros
de tubería y el caudal de descarga de la bomba.
Tabla 27 Parámetros de diseño en pérdidas
PARAMETROS
DE DISEÑO
RESULTADO UNIDAD DE
MEDIDA
Ø interior 2" 0,0452 m
Gravedad 9,81 m/s²
π 3,1416
Q 0,00315 m³/s
1 tramo. No
codos a 90°
5
1 tramo. No
codos a 45°
1
2 tramo. No
codos a 90°
2
2 tramo. No
codos a 45°
1
K codo 90° 0,57
K codo 45° 0,3
Viscosidad
cinemática(25°c)
0,000000898 m²/s
K para PVC 0,00002
1 tramo. Long
real
5,93 m
92
2 tramo. Long
real
15,81 m
K entrada
tubería
0,78
K salida tubería 1
Fuente: (Herrera, 2020)
Después de establecer los parámetros de diseño y los respectivos coeficientes (K),
se prosigue a realizar el respectivo cálculo del área de tubería y velocidad.
Tabla 28 parámetros preliminares
PRELIMINARES
PARAMETRO UNIDAD
DE
MEDIDA
NOMENCLATURA FORMULA RESULTADO
Área diámetro
interior
m² A (π*Ø^2)/4 0,00160
Velocidad m/s V Q/A 1,963
Fuente: (Herrera, 2020)
En la tabla anterior se puede evidenciar que el área da como resultado 0,0016 m² y
la velocidad da como resultado 1,96m/s, estos datos serán determinantes para el
respectivo cálculo de las pérdidas. Es importante resaltar que se evaluarán dos
tramos, el primer tramo va desde el pozo de succión hasta el tanque enterrado, el
segundo tramo arranca desde el tanque enterrado hasta el tanque elevado.
Tabla 29 Pérdidas por accesorio
PERDIDA ACCESORIOS
93
PARAMETRO UNIDAD
DE
MEDIDA
NOMENCLATURA FORMULA RESULTADO
Perdida de
Codos 90°
m 1-hf1 K*(V^2/(2*g) 0,560
Perdidas de
Codos 45°
m 1-hf2 K*V^2/(2*g) 0,059
Perdida de
Codos 90°
m 2-hf1 K*(V^2/(2*g) 0,224
Perdidas de
Codos 45°
m 2-hf2 K*V^2/(2*g) 0,059
Fuente: (Herrera, 2020)
En cuanto a las perdidas por accesorios, es importante resaltar que en el primer
tamo se cuenta con 5 codos de 90°, los cuales dan una pérdida de 0,56 m, se cuenta
con 1 codo de 45° tanto en el primer tramo como en el segundo, están dan una
pérdida de 0059m y en el segundo tramo, de igual forma se tienen 2 codos de 90°
que dan como resultado una pérdida de 0,22m.
Tabla 30 Pérdidas en tubería
PERDIDA TUBERIA
PARAMETRO NOMENCLATURA FORMULA RESULTADO
Numero de
Reynolds
Re (V*Ø)/v 98810,907
Coeficiente de
fricción
f
0,02
Perdidas en
tubería
1-hf3 f*(L/Ø)*(V^2/(2*g)) 0,42
94
Perdidas en
tubería
2-hf3 f*(L/Ø)*(V^2/(2*g)) 1,12
Fuente: (Herrera, 2020)
Posterior a las perdidas por accesorios, se hizo el respectivo cálculo de las perdidas
en la tubería, donde se puede evidenciar que en primer tramo se pierden 0,42m y
en el segundo tramo se obtienen pérdidas de 1,12 m.
Tabla 31 Pérdidas en entradas y salidas
PERDIDAS DE ENTRADA Y SALIDA
PARAMETRO UNIDAD
DE
MEDIDA
NOMENCLATURA FORMULA RESULTADO
Perdida Entrada
a camara
m 1-hf4 K*(V^2/(2*g)) 0,153
Perdida Salida
camara
m 1-hf5 K*V^2/(2*g) 0,000
Perdida Entrada
a filtro
m 1-hf6 K*V^2/(2*g) 0,000
Perdidas en
filtro
m 1-hf7 0,109
Perdida salida
filtro
m 1-hf8 K*V^2/(2*g) 0,000
Perdida entrada
tanque bajo
m 1-hf9 K*V^2/(2*g) 0,000
Perdida entrada
tanque elevado
m 2-hf4 K*V^2/(2*g) 0,153
Fuente: (Herrera, 2020)
95
Por último, se hizo el respectivo cálculo de las pérdidas de entrada y salida para
cada estructura, aquí es importante resaltar que en el tramo 1, después de entrar a
la cámara de aquietamiento, la velocidad es tan baja, que se puede despreciar,
adicional a esto se suman las perdidas obtenidas en el filtro, por otro lado las
perdidas en el según tramo por entrada solo se dan en el tanque elevado, dando
como resultado 0,153 m.
Con todas las perdidas ya calculadas, se prosigue a realizar el respectivo perfil
hidráulico, de tal forma que se puedan plasmar la respectiva línea de energía y
línea piezométrica.
Tabla 32 Calculo de línea de energía y piezométrica tramo 1
PERDIDAS LOCALIZADAS
ITEM ALTURA PERDIDAS ALTURA LINEA
ENERGIA
ALTURA LINEA
PIEZOMETRICA
Inicio 42 38 4 3,80
Perdidas por
accesorios y
tubería
4,00 1,04 2,96 2,77
Llegada a
cámara de
aquietamiento
2,96 0,15 2,81 2,61
Perdidas en
filtro
2,81 0,11 2,70 2,50
Fuente: (Herrera, 2020)
En la tabla anterior se puede evidenciar el respectivo cálculo para determinar las
alturas de la línea de energía y piezometrica en el primer tramo evaluado, es
96
importante resaltar que los cálculos anteriores corresponden a las alturas de llegada
y luego se hicieron las respectivas restas con las perdidas encontradas.
Tabla 33 Calculo de línea de energía y piezométrica tramo 2
PERDIDAS LOCALIZADAS
ITEM ALTURA PERDIDAS ALTURA
LINEA
ENERGIA
ALTURA LINEA
PIEZOMETRICA
Bomba de impulsión
a tanque elevado
40 16,00 24,00 23,80
Perdidas por
accesorios y tubería
24,00 1,40 22,60 22,40
Fuente: (Herrera, 2020)
En la tabla anterior se expone el respectivo cálculo para determinar las alturas de la
línea de energía y piezométrica en el segundo y último tramo evaluado, es
importante resaltar que los cálculos anteriores corresponden a las alturas de llegada
y luego se hicieron las respectivas restas con las perdidas encontradas.
A continuación se expondrá el respectivo perfil hidráulico de las estructuras, allí se
podrá evidenciar la línea piezométrica y de energía.
97
Ilustración 32 Línea de energía
Fuente: (Herrera, 2020)
23.8 mts
22.4 mts
3.80 mts
2.77 mts
2.61 mts
2.81 mts
2.61 mts
2.50 mts
POZOSUBTERRANEO
LINEA DE ENERGIA
LINEA PIÉZOMETRICA
24 mts
22.60 mts
CAMARAAQUIETAMIENTO
FILTRO
TANQUEREGULACION
TANQUEELEVADO4 mts
2.96 mts
2.70 mts
2.81 mts
98
21. CONCLUSIONES
Mediante la realización de la caracterización hídrica, se encontró que la fuente
subterránea de abastecimiento presenta ciertas propiedades físico-químicas y
microbiológicas por encima de los niveles aptos del agua para consumo humano,
generando así riesgo a la salud humana, se logró establecer que tanto en
temporada seca como lluviosa hay presencia de contaminantes microbiológicos y
que en temporada lluviosa los fosfatos exceden el límite máximo estipulado en la
resolución 2115 del 2007.
Gracias a la georreferenciación de la fuente de abastecimiento, se logró obtener
información de gran relevancia en el sistema de información geográfica de
ordenamiento territorial (SIGOT), en donde se obtuvo datos de los acuíferos en el
departamento y se evidencia que el municipio del Guamo subyace sobre un
acuífero.
Por medio de la visita realizada al acueducto veredal, se pudo evidenciar que las
estructuras actuales sirven para almacenamiento y distribución, sin tener en cuente
procesos de potabilización del agua, adicional a esto, estas estructuras no tienen la
capacidad de brindar un servicio continuo a la comunidad.
Los laboratorios físico químicos y microbiológicos realizados a la fuente hídrica
indicaron la presencia de contaminantes que implican riesgo a la salud, en
temporada lluviosa se encontró presencia de fosfatos, los cuales ocasionan
desordenes digestivos, adicional a estos se encontraron coliformes totales y
escherichia coli en ambas temporadas, los cuales provocan enfermedades
patógenas, causando vómito, diarrea, fiebre y siendo de alto riesgo para personas
con sistemas inmunológico comprometido.
99
Con el cálculo del IRCA en temporada seca y lluviosa, se logró determinar que el
acueducto suministra a la población agua no apta para consumo humano, esto se
estableció debido a que, en temporada seca el IRCA fue de cincuenta y seis coma
treinta y cuatro (56,34%), y en temporada lluviosa de cincuenta y siete coma setenta
y cinco (57,75%), ambas calificaciones dan como resultado un nivel de riesgo alto
del agua para consumo humano, hay que tener en cuenta que al agua evaluada no
se le realiza ningún tipo de proceso de potabilización, únicamente se efectúa la
extracción del fluido y su posterior distribución, a causa de esto los porcentajes del
IRCA son elevados, sin embargo es importante resaltar que se hizo el respectivo
calculo teniendo en cuenta que a las personas de la vereda se les suministra el agua
en estas condiciones.
El departamento administrativo nacional de estadística (DANE) suministro
información determinante en la proyección de población y el cálculo del índice
habitacional, para esta investigación se trabajó un índice habitacional de dos coma
setenta y nueve (2,79), el cual se empleó para multiplicarlo por el número de
viviendas a las cuales se suministra el servicio actualmente, de esta forma se obtuvo
una población total de servicio de 140 personas, posterior a esto, con este dato se
efectuó el cálculo del caudal de diseño, el cual fue el caudal máximo diario(QMD),
que dio como resultado 0,00043 m³/s.
Con la resolución 0330 del 2017, se logró evidenciar las tecnologías de tratamiento
y almacenamiento según los contaminantes a remover, fue así como se dio inicio al
diseño hidráulico, entendiendo que el filtro de arena lenta (FLA) es una alternativa
confiable y económica de operación en medios rurales, que no requiere de ningún
tipo de compuesto químico, y es altamente eficaz en eliminación de contaminantes
microbiológicos y fosfatos, adicional a esto se estableció un tanque de
almacenamiento necesario para garantizar la continuidad del servicio, por último, se
realizó el diseño de la cámara de aquietamiento, debido a que se necesita disipar la
velocidad de llegada del fluido al filtro.
100
Mediante la visita realizada al acueducto, se logró determinar el área del mismo,
esto debido a que se realizó un levantamiento con cinta métrica de las estructuras
existentes, dando como resultado un área de lote de cien punto ochenta y ocho
(100,88) m², el área disponible para las nuevas estructuras no era significativa, sin
embargo, se logró distribuir en el terreno de forma eficiente y compacta, las
estructuras requeridas para el mejoramiento del acueducto veredal.
Con este proyecto de investigación se busca que las personas del municipio
mejoren su calidad de vida, que cuenten con agua apta para consumo humano que
no represente ningún tipo de riesgo a la salud humana, motivo por el cual se espera
que se tomen acciones correctivas para el correcto funcionamiento del acueducto.
101
22. REFERENCIA BIBLIOGRÁFICAS
Mininsterio de Salud publica . (10 de Marzo de 1998). Mininsterio de Salud
Publica. Obtenido de Mininsterio de Salud Publica:
https://www.minsalud.gov.co/Normatividad_Nuevo/DECRETO%200475%20
DE%201998.PDF
Aguaslab. (2020). Resultados laboratorios de agua cruda. Girardot.
Alba, J., Ortega, J., Gerardo, A., Cerbantes, M., Ruiz, E., Urtiz, N., & Martinez, A.
(12 de 2013). Riesgos microbiológicos en agua de bebida: una revisión
clínica . Obtenido de https://www.redalyc.org/pdf/863/86329278004.pdf
Alcaldia de Bogota. (11 de 07 de 1994). Ley 142 de 1994 Nivel Nacional. Obtenido
de Ley 142 de 1994 Nivel Nacional:
https://www.alcaldiabogota.gov.co/sisjur/normas/Norma1.jsp?i=2752
Alcaldia de Bogota. (25 de 10 de 2010). Decreto 3930 de 2010 Nivel Nacional.
Obtenido de Decreto 3930 de 2010 Nivel Nacional:
https://www.alcaldiabogota.gov.co/sisjur/normas/Norma1.jsp?i=40620
Alcaldia municipial del Guamo . (2019). Respuesta a solicitud de información.
Guamo.
Anda, J., & Ulrich, M. (07 de 02 de 2007). Modificaciones en el regimen hidrologico
y sus efectos en la acumulacion de fosforo y fosfatos en el lago Chapala,
Mexico. Obtenido de MODIFICACIONES EN EL RÉGIMEN:
https://www.redalyc.org/pdf/339/33932205.pdf
BARNES de Colmbia S.A. (2020). Bombas sumergibles pozo profundo. Obtenido
de https://www.barnes.com.co/sumergibles-pozo-profundo/
Blacio, D., & Palacios, J. (2011). Filtros biologicos para la potabilizacion del agua,
posibilidades de uso de FLA (Filtro lentos de arena) con agua superficial de
nuestra region. Obtenido de Filtros biologicos para la potabilizacion del
agua, posibilidades de uso de FLA (Filtro lentos de arena) con agua
superficial de nuestra region:
https://dspace.ucuenca.edu.ec/bitstream/123456789/751/1/ti878.pdf
102
Caicedo, H., & Suarez, A. (2018). Propuesta de mejora para el sistema de
tratamiento de agua potable del acueducto veredal COOVESUR
LTDA.E.S.P. del municipio de Fusagasuga-Cundinamarca. Obtenido de
MUNICIPIO DE FUSAGASUGÁ-CUNDINAMARCA:
http://repository.uamerica.edu.co/bitstream/20.500.11839/6847/1/6132201-
2018-2-IQ.pdf
Camilo Torres, S. V. (2014). El filtro de arena lento: manual para el armado,
instalacion y monitoreo. Obtenido de El filtro de arena lento: manual para el
armado, instalacion y monitoreo: https://www.unipiloto.edu.co/wp-
content/uploads/2013/11/El-filtro-de-arena-Lento-a-color-para-la-web.pdf
DANE. (05 de 08 de 2020). Geovisor CNPV 2018. Obtenido de
http://geoportal.dane.gov.co/geovisores/sociedad/cnpv-
2018/?lt=4.456007353293281&lg=-73.2781601239999&z=5
Daniel Aguiar, W. P. (2009). Diseño y montaje del laboratorio de filtro lento de
arena para agua potable. Obtenido de Diseño y montaje del laboratorio de
filtro lento de arena para agua potable:
https://repository.uniminuto.edu/bitstream/handle/10656/569/TIC_AguiarHer
nandezDanielFernando_09.pdf?sequence=1&isAllowed=y
Gobierno de Mexico. (2020). El equilibrio del PH en el organismo. Obtenido de
https://www.gob.mx/issste/articulos/el-equilibrio-del-ph-en-el-
organismo?idiom=es
Green facts. (2020). Contaminantes. Obtenido de Contaminantes:
https://www.greenfacts.org/es/glosario/abc/contaminante.htm#:~:text=Defini
ci%C3%B3n%3A,salud%20o%20el%20medio%20ambiente.
Herrera, D. (2020). Proyecto de investigación. Guamo Tolima.
Huerfano, J. (2019). Diagnostico y optimizacion del sistema de acueducto veredal
ASUARCOPSA de Anapoima entre la bocatoma y la planta de tratamiento.
Obtenido de https://repository.ucatolica.edu.co/handle/10983/23666
Instituto Colombiano de geologia y mineria. (2011). Las aguas subterraneas un
enfoque practico. Bogota: Imprenta nacional de Colombia.
103
la nacion. (04 de Enero de 2014). Obtenido de
https://www.nacion.com/opinion/foros/los-acueductos-en-la-
historia/VCP24WTPKJFUHAQKXHH4XZ43PY/story/
Marco, L., Azario, R., Metzler, C., & Garcia, M. d. (2004). La turbidez como
indicador básico de calidad de aguas potabilizadoras a partir de fuentes
superficiales. Obtenido de
https://saludpublica.ugr.es/sites/departamentos_files/departamentos_saludp
ublica/public/inline-files/bc510156890491c_Hig.Sanid_.Ambient.4.72-
82(2004).pdf
Ministerio de ambiente. (2017). resolucion 0330. Bogota D.C.
Ministerio de ambiente, vivienda y desarrollo territorial. (Octubre de 2003). Guia
RAS-001. Obtenido de http://www.minvivienda.gov.co/GuiasRAS/RAS%20-
%20002.pdf
MINISTERIO DE AMBIENTE, VIVIENDA Y DESARROLLO TERRITORIAL. (25 de
OCTUBRE de 2010). MINISTERIO DE AMBIENTE, VIVIENDA Y
DESARROLLO TERRITORIAL. Obtenido de MINISTERIO DE AMBIENTE,
VIVIENDA Y DESARROLLO TERRITORIAL:
http://www.minambiente.gov.co/images/normativa/decretos/2010/dec_3930
_2010.pdf
Ministerio de desarrollo. (12 de 2000). Reglamento técnico del sector de agua
potable y saneamiento básico RAS – 2000, sección II título C. Obtenido de
https://procurement-notices.undp.org/view_file.cfm?doc_id=16483
MINISTERIO DE LA PROTECCIÓN SOCIAL (2115). (22 de 07 de 2007).
MINISTERIO DE LA PROTECCIÓN SOCIAL . Obtenido de MINISTERIO
DE LA PROTECCIÓN SOCIAL:
http://www.minambiente.gov.co/images/GestionIntegraldelRecursoHidrico/p
df/Legislaci%C3%B3n_del_agua/Resoluci%C3%B3n_2115.pdf
MINISTERIO DE LA PROTECCION SOCIAL. (09 de MAYO de 2007).
MINISTERIO DE LA PROTECCION SOCIAL. Obtenido de MINISTERIO DE
AMBIENTE :
104
http://www.minambiente.gov.co/images/normativa/decretos/2007/dec_1575
_2007.pdf
Ministerio de lvivienda, ambiente y desarrollo territorial. (22 de 07 de 2007).
Resolucion 2115. Obtenido de Resolucion 2115:
https://www.minambiente.gov.co/images/GestionIntegraldelRecursoHidrico/
pdf/Legislaci%C3%B3n_del_agua/Resoluci%C3%B3n_2115.pdf
Ministerio de vivienda. (2016). Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y
Saneamiento Básico - RAS. Obtenido de Reglamento Técnico del Sector de
Agua Potable y Saneamiento Básico - RAS:
http://www.minvivienda.gov.co/Documents/ViceministerioAgua/TITULO_D.p
df
Municipios de colombia . (24 de Septiembre de 2020). Municipios de colombia.
Obtenido de Guamo: https://www.municipio.com.co/municipio-guamo.html
Nivia, E. (2018). Esquema del Desarrollo y Metodología para la Formulación de
Análisis de las Condiciones Técnico-Operativas del Acueducto veredal
Acuezur. Obtenido de
http://repository.udistrital.edu.co/bitstream/11349/23018/1/Esquema%20del
%20Desarrollo%20y%20Metodolog%c3%ada%20para%20la%20Formulaci
%c3%b3n%20de%20An%c3%a1lisis%20de%20las%20Condiciones%20T
%c3%a9cnico-Operativas.pdf
rivas, W. a. (2017). Calidad fisico quimica del agua - metodos simplificados para
su muestreo y analisis. Bogota , Colombia: Digiprint editores S.A.S.
Rivas, W. A. (2017). Calidad Fisicoquimica del agua- metodos simplificados para
su muestreo y analisis. Bogota, Colombia: Digiprint Editores S.A.S.
Rojas, A., & Meneses, D. (2017). • Actualización del catastro y evaluación de la
red matriz del acueducto veredal Arvudea en Acacias, Meta. Obtenido de
https://ciencia.lasalle.edu.co/cgi/viewcontent.cgi?article=1131&context=ing_
civil
Sandoval, M., & Parrado, G. (2018). Optimizacion del diseño hidraulico del
acueducto veredal del Alto del Ramo de municipio de Chipaque
105
Cundinamarca. Obtenido de
https://repository.ucatolica.edu.co/bitstream/10983/16404/1/trabajo%20final.
Scielo. (04 de 09 de 2017). Analisis de la contaminacion microbiologica (coliformes
totales y fecales) en la bahia de santa marta, caribe colombiano. Obtenido
de Analisis de la contaminacion microbiologica (coliformes totales y fecales)
en la bahia de santa marta, caribe colombiano:
http://www.scielo.org.co/pdf/abc/v13n3/v13n3a7.pdf
Secretaria distrital de ambiente. (2020). Recurso hidrico subterraneo. Obtenido de
Recurso hidrico subterraneo: http://ambientebogota.gov.co/aguas-
subterraneas
SERVICIOS PUBLICOS DOMICILIARIOS . (12 de DICIEMBRE de 2019).
SERVICIOS PUBLICOS DOMICILIARIOS . Obtenido de SERVICIOS
PUBLICOS DOMICILIARIOS :
http://www.secretariasenado.gov.co/senado/basedoc/ley_0142_1994.html
Sigler, A., & Jim, B. (20 de 09 de 2020). Nitrato y nitrito. Obtenido de
http://region8water.colostate.edu/PDFs/we_espanol/Nitrate%202012-11-15-
SP.pdf
Tutoriales Ingenieria Civil. (s.f.). Obtenido de Tutoriales Ingenieria Civil:
http://ingenieriacivil.tutorialesaldia.com/principios-de-la-hidraulica-que-
necesitas-conocer-las-perdidas-de-energia-%E2%80%93-parte-i-perdidas-
por-friccion/