Capitulo Ii Acueductos Dotación Convertido

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CONSUMO DE AGUA 

Definición del Consumo Total El complemento para determinar el caudal de diseño de un acueducto es la determinación del consumo total de agua o dotación bruta. El consumo es el volumen de agua utilizado por una persona en un día y se expresa por lo general en litros por habitante por día (L/hab.*día) La determinación del consumo total se debe hacer según datos estadísticos del consumo pasado y presente de la población (en el caso de que se disponga de esta información), o si no, basándose en estos mismos datos de otras poblaciones vecinas con características similares desde la óptica de los factores determinantes del consumo. Cuando no sea posible obtener datos de la comunidad en cuestión o de comunidades vecinas, habrá que asignar valores típicos a cada uno de los usos del agua, según la desagregación que se haga del consumo. El consumo total de un municipio se puede dividir en:  Consumo Neto  Perdidas del Agua

FACTORES DETERMINANTES DEL CONSUMO  Temperatura Debido a las condiciones propias de la actividad del ser humano, mientras mayor sea la temperatura, mayor será el consumo de agua.  Calidad de Agua El consumo de agua será mayor en la medida en que las personas tengan la seguridad de una buena calidad de agua. (domestico, industrial).  Características Sociales y Económicas El consumo de agua depende también en buena parte del nivel de educación y del nivel de ingresos de la población.  Servicio Alcantarillado El hecho de disponer de una red de alcantarillado incrementa notablemente el consumo de agua potable, en comparación con sistemas de evacuación de excretas primarios como letrinas, o donde no existe ningún sistema y la disposición se hace al aire libre; en estos casos extremos, el consumo puede variar desde 300 L/hab.*día para grandes ciudades hasta 40 L/hab.* día para poblaciones sin servicio de alcantarillado.

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 Presión en la Red de Distribución de Agua Si se tienen altas presiones en la red, habrá mayores desperdicios en el consumo doméstico al abrir las llaves de los lavamanos, las regaderas y otros elementos. Igualmente, se puede presentar un mayor número de rupturas de tubos dentro del domicilio o en la misma red de distribución, aumentando así el volumen de agua perdida.  Administración Una administración eficiente controlará mejor el consumo de agua reduciendo las fugas y desperdicios, y vigilando las conexiones clandestinas.  Medidores y Tarifas Al instalar un sistema nuevo de acueducto, puede que un principio no se instalen medidores y tampoco se cobre por el uso del agua. Con el tiempo, el consumo se incrementa, y se instalan medidores, lo cual causa un impacto psicológico en los usuarios, por lo que el consumo disminuye. Posteriormente el consumo aumenta y es entonces necesaria la implantación de un sistema de tarifas para racionalizar el consumo de agua. CONSUMO NETO El consumo neto o dotación neta es la cantidad de agua usada efectivamente en cada una de las actividades que se realizan en una comunidad. Los valores pueden tener variaciones en la medida en que se adopten planes de uso racional de agua. El aseo personal y la descarga de sanitarios tienen un peso muy importante dentro del consumo residencial, lo cual ha llevado al diseño de sanitarios de bajo volumen de descarga y de adaptadores para lavamanos y regaderas. La Resolución No. 0330 de 2017 Por la cual se adopta el Reglamento Técnico para el Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico – RAS y se derogan las resoluciones 1096 de 2000, 0424 de 2001, 0668 de 2003, 1459 de 2005, 1447 de 2005 y 2320 de 2009, establece en su artículo 43: Dotación Neta Máxima. La dotación neta debe determinarse haciendo uso de información histórica de los consumos de agua potable de los suscriptores, disponible por parte de la persona prestadora del servicio de acueducto o, en su defecto, recopilada en el Sistema Único de Información (SUI) de la Superintendencia de Servicios Públicos Domiciliarios (SSPD), siempre y cuando los datos sean consistentes. En todos los casos, se deberá utilizar un valor de dotación que no supere los máximos establecidos en la Tabla 1.

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Tabla No. 1 Dotación máxima por habitante según la altura sobre el nivel de mar de la zona atendida

Altura Promedio Sobre el Nivel del Mar de la Zona Atendida >2000 m.s.n.m. 1000 – 2000 m.s.n.m. <1000 m.s.n.m.

Dotación neta máxima (L/hab•día) 120 130 140

PÉRDIDAS  Pérdidas en la Aducción (Agua Cruda) Debe establecerse un nivel de pérdidas en la aducción antes de llegar a la planta de tratamiento. El nivel de pérdidas en la aducción debe ser inferior al 5%.  Necesidades de la Planta de Tratamiento Debe considerarse entre 3% y 5% del caudal medio diario para atender las necesidades de lavado de la planta de tratamiento.  Pérdidas en la Conducción (Agua Tratada) Debe establecerse el nivel de pérdidas en la conducción expresa después de la planta de tratamiento y antes del comienzo de la red de distribución. Esta cantidad debe ser un porcentaje del caudal medio diario, el cual debe ser inferior al 5%.  Pérdidas Técnicas en el Sistema de Acueducto Las pérdidas técnicas corresponden a la diferencia entre el volumen de agua tratada y medida a la salida de la(s) planta(s) potabilizadora(s) y el volumen entregado a la población medido en las acometidas domiciliarias del municipio. Para estimar el porcentaje de pérdidas técnicas deben tenerse en cuenta los datos registrados disponibles en el municipio sobre pérdidas de agua en el sistema de acueducto desde la(s) planta(s) potabilizadora(s), incluida los consumos operaciones en la red. Dotación Bruta Es la cantidad máxima de agua requerida para satisfacer las necesidades básicas de un habitante considerando para su cálculo el porcentaje de pérdidas que ocurran en el sistema de acueducto.

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La dotación bruta para el diseño de cada uno de los componentes que conforman un sistema de acueducto se debe calcular conforme a la siguiente ecuación:

d bruta 

d neta 1  %p

Donde, Dbruta: Dotación bruta Dneta: Dotación neta %p: Porcentaje de pérdidas técnicas máximas para diseño El porcentaje de pérdidas técnicas máximas en la ecuación anterior engloba el total de pérdidas esperadas en todos los componentes del sistema (como conducciones, aducciones y redes), así como las necesidades de la planta de tratamiento de agua potable, y no deberá superar el 25%. CAUDALES DE DISEÑO Con el fin de diseñar las diferentes estructuras hidráulicas del sistema de acueducto, es necesario calcular el caudal apropiado, el cual debe combinar las necesidades de la población de diseño y los costos de la construcción de un acueducto para un caudal excesivo.  Caudal Medio Diario El caudal medio diario, Qmd, es el caudal medio calculado para la población proyectada, teniendo en cuenta la dotación bruta asignada. Corresponde al promedio de los consumos diarios en un período de un año y puede calcularse mediante la siguiente ecuación:

Qmd 

p  d bruta 86400

 Caudal Máximo Diario El caudal máximo diario, QMD, corresponde al consumo máximo registrado durante 24 horas durante un período de un año. Se calcula multiplicando el caudal medio diario por el coeficiente de consumo máximo diario, k1.

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El caudal máximo diario se calcula mediante la siguiente ecuación: QMD = Qmd k1 Para poblaciones menores o iguales de 12.500 habitantes, al periodo de diseño, en ningún caso el factor K1 será superior a 1.3; para poblaciones mayores de 12.500 habitantes, al periodo de diseño, en ningún caso el factor K1 será superior a 1.2.  Caudal Máximo Horario El caudal máximo horario, QMH, corresponde al consumo máximo registrado durante una hora en un período de un año sin tener en cuenta el caudal de incendio. Se calcula como el caudal máximo diario multiplicado por el coeficiente de consumo máximo horario, k2, según la siguiente ecuación QMH =QMD·k2 Para poblaciones menores o iguales de 12.500 habitantes, al periodo de diseño, en ningún caso el factor K2 será superior a 1.6; para poblaciones mayores de 12.500 habitantes, al periodo de diseño, en ningún caso el factor K2 será superior a 1.5.

VARIACIÓN DE LOS FACTORES DE MAYORACIÓN (K1 Y K2)  Coeficiente de Consumo Máximo Diario - K1 El coeficiente de consumo máximo diario, k1, se obtiene de la relación entre el mayor consumo diario y el consumo medio diario, utilizando los datos registrados en un período mínimo de un año. En caso de sistemas nuevos, el coeficiente de consumo máximo diario, k 1, depende del número de habitantes proyectado para la población, como se establece en la tabla. Coeficiente de consumo máximo diario, k1, según número de habitantes Número de habitantes Menores o iguales a 12.500 hab. Mayores a 12.500 hab.

Coeficiente de consumo máximo diario - k1 Máximo 1.30 Máximo 1.20

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 Coeficiente de consumo máximo horario con relación al consumo máximo diario - k2 El coeficiente de consumo máximo horario con relación al consumo máximo diario, k2, puede calcularse, para el caso de ampliaciones de sistema de acueducto, como la relación entre el caudal máximo horario, QMH, y el caudal máximo diario, QMD, registrados durante un período mínimo de un año, sin incluir los días en que ocurran fallas relevantes en el servicio. En el caso de sistemas de acueductos nuevos, el coeficiente de consumo máximo horario con relación al consumo máximo diario, k2, es en función del número de habitantes proyectado para la población, como se establece en la tabla.

Coeficiente de consumo máximo horario, k2, según número de habitantes proyectado para la población Número de habitantes Menores o iguales a 12.500 hab. Mayores a 12.500 hab.

Coeficiente de consumo máximo diario - k1 Máximo 1.60 Máximo 1.50

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