Diseño del acueducto mayor del área Boyacá de la faja petrolífera del Orinoco (página 2)

Tasa Interna De Retorno (TIR) La tasa interna de
retorno, es un indicador de rentabilidad que expresa el beneficio
neto por período que se obtiene con relación a la
inversión inicial pendiente por recuperar al inicio de
cada período y siempre se expresa de manera porcentual.
Los criterios de decisión para saber si el proyecto es
rentable o no, son los siguientes:

ü i* >i: El proyecto es rentable. Ingresos>
Egresos.

ü i* = i: Punto de Indiferencia de equilibrio.
Ingresos = Egresos.

ü i* < i: El proyecto no es rentable. Ingresos
< Egresos.

Acueductos Los acueductos son sistemas o conjunto
de sistemas de irrigación que permiten transportar agua en
forma de flujo continuo desde un lugar en el que ésta
accesible en la naturaleza, hasta un punto de consumo
distante.

Por lo general, la idea de construir un Acueducto surge
ante la necesidad de proveer de agua a sitios o poblaciones que
no disponen en abundancia de la misma, o en caso de disponer, que
su calidad sea deficiente. Por estar transportando un recurso de
primera necesidad para el desarrollo humano y por estar
involucrada en general una cantidad importante de personas, de
recursos de la Ingeniería e importantes recursos
económicos, es que el diseño correcto de esta obra
se hace especialmente importante, sobre todo teniendo en cuenta
la trascendencia social de la obra en
consideración.

Los Acueductos pueden funcionar "a presión", (en
tuberías cerradas) o bien "a superficie libre" (a
través de canales o tuberías parcialmente llenas).
Los primeros tienen la limitación impuesta por la
tecnología actual de tuberías, por lo que se usan
por lo general para caudales menores a los 4 m3/s. Cuando los
caudales son muy grandes, resulta mucho más cómodo
y económico el transporte a superficie libre. En el rango
de caudales medios, habrá que analizar la situación
de la zona, sobretodo la topografía, para decidir
cuál sería la alternativa más
conveniente.

Componentes de un acueducto a presión En
la Figura 4 se puede apreciar de manera esquemática del
corte longitudinal de un acueducto a presión, con las
correspondientes líneas de energía dinámica
y estática.

Figura 4: Componentes principales de un acueducto a
presión Fuente: Acueductos a Presión
Nociones Básicas de Diseño. 2005

Abastecimiento de agua a través de sistemas o
acueductos Son estructuras u obras estructurales que se
colocan directamente sobre las fuentes superficiales o
subterráneas con la finalidad de surtir una red de
acueductos y conducirlas a la comunidad distribuyéndola
por medio de la red de abastecimiento hacía las tomas
públicas o a nivel de los domicilios.

Un sistema de abastecimiento de agua está
planificado y diseñado de manera que los usuarios del
servicio puedan disponer de agua para las necesidades
básicas de la familia y con la seguridad de que se le
está proporcionando agua sanitariamente segura para el
consumo.

El sistema de abastecimiento de agua varía
notablemente según sea la fuente seleccionada (superficial
o subterránea), cada una tiene sus características
propias.

Tipos de sistemas de abastecimiento o acueducto
Sistema de abastecimiento de agua por gravedad Funciona
por si solo, el agua fluye por gravedad desde la captación
al tanque y a la red de distribución, requiriendo
solamente del control de válvulas para dar un buen
servicio de agua. La fuerza del agua permite que de la
captación que es el punto más alto, por gravedad
llegue a uno más bajo sea donde está ubicada la
comunidad para que no exista problema en la conducción del
agua. Se le llama de gravedad debido a que el sistema utiliza el
peso del agua para conducirse.

Sistema de abastecimiento de agua por bombeo El
sistema por bombeo es cuando la fuente se encuentra en un nivel
más bajo que la comunidad, por lo tanto se hace necesario
elevar el agua a un nivel más alto, en donde se ubican los
tanques de almacenamiento y distribución para que luego el
agua llegue por gravedad a los distintos sectores de la
comunidad.

Los sistemas de abastecimiento de agua por bombeo pueden
ser de dos tipos: con bomba eléctrica o con motor de
gasolina o diesel.

Sistemas de abastecimiento por pozos equipados con
bomba manual Este es un sistema que consiste en la
excavación o perforación de pozos, ubicados en
lugares apropiados de la comunidad. Para la extracción del
agua, se utilizan bombas manuales, como la bomba de mecate, bomba
maya, de pistón entre otras, las cuales necesitan de la
fuerza humana para sacar el agua del pozo.

La cantidad de agua por familia, a través de este
sistema es menor comparada con la cantidad de agua cuando se
utiliza el abastecimiento por gravedad.

Partes que componen un sistema de abastecimiento de
agua Captaciones Las captaciones o presas tienen el
fin de recoger el agua para llevarla a un tanque de
almacenamiento o directamente al sistema de distribución.
Las captaciones varían en su forma de construcción,
bien por la topografía del terreno o por el tipo de
sistema, por lo que pueden ser: captaciones abiertas o
cerradas.

Línea de conducción: (línea
aductora y de impelencia) Es la red de cañería
o tubería, que transporta el agua de la captación a
un tanque de almacenamiento.

Línea aductora: Es la tubería que
une la captación de agua con el tanque de almacenamiento,
donde el tanque está a una altura menor que la presa, pues
es un sistema por gravedad.

Línea de impelencia: Es el tramo de
tubería que une la presa con el tanque de almacenamiento,
donde el tanque está a una altura mayor que la presa, pues
es un sistema por bombeo.

Tanque de almacenamiento Llamado también
tanque de distribución o reservorio, que sirve para
almacenar el agua y poderla distribuir a toda la comunidad. Se
construyen en la parte más alta de la comunidad para que
así el agua baje por gravedad.

Algunos tanques se construyen sobre la superficie del
terreno otros sobre torres de concreto o de estructura
metálica, a fin de elevarlos para que el agua alcance una
altura adecuada para su distribución. Este dispositivo
asegura que exista suficiente cantidad de agua en horas de mayor
demanda, además sirve para tener reserva de agua al
existir algún problema en la línea de
conducción.

Red de distribución Es la tubería
que va desde la línea de conducción hasta las
conexiones domiciliares. La red de distribución la forman
tubería de menor diámetro, partiendo de esta las
tomas domiciliares y/o los puestos públicos.

Conexión domiciliar Es la parte final de
un sistema de abastecimiento. Consta de un tramo de
tubería que une la red de distribución con la llave
o chorro dentro del domicilio.

Estaciones de bombeo Las estaciones de bombeo son
estructuras destinadas a elevar un fluido desde un nivel
energético inicial a un nivel energético mayor.
Habitualmente, los componentes básicos de una
estación de bombeo de agua potable son los
siguientes:

· Rejas, cámara de succión, las
bombas propiamente dichas, línea de
impulsión.

· Servicios auxiliares: dispositivos de
protección contra el golpe de ariete, línea de
alimentación de energía eléctrica o
instalación para almacenamiento de combustible.

· Obras civiles: pozo de bombeo, casa de
maquina.

Tipo de estaciones de bombeo Las estaciones de
bombeo se clasifican dependiendo a parámetros de forma y
de criterios y las más comunes son:

· Capacidad: m3/s, m3/h, l/s.

· Fuente de energía: electricidad,
diesel.

· Método constructivo: convencional,
premoldeada.

· Altura manométrica.

· Función específica.

De acuerdo con su capacidad, las estaciones de bombeo se
clasifican en: pequeñas: menor de 50 l/s, medias: 50 l/s a
500 l/s, grandes: superior a 500 l/s.

La elección del tipo de bomba obedece
básicamente de los siguientes factores
localización, capacidad de la bomba, número, tipo y
tamaño de la bomba, proyecto estructural, proyecto
arquitectónico y aspectos estéticos.

El tipo de bomba también puede definirse por el
área disponible para su construcción.

· Bombas con eyectores
neumáticos

· Bombas centrífugas

· Bombas helicoidales De acuerdo a su
posición e instalación de los conjuntos
elevatorios, las bombas convencionales pueden ser clasificadas
en:

· Pozos secos:

– Conjunto motor-bomba de eje horizontal.

– Conjunto motor-bomba de eje prolongado-bomba no
sumergida.

– Conjunto motor-bomba de eje vertical-bomba no
sumergida.

– Conjunto motor-bomba de eje horizontal-bomba auto
escorvante.

· Pozos húmedos:

– Conjunto vertical de eje prolongado-bomba
sumergida.

– Conjunto motor-bomba sumergido.

Criterios de diseño La acertada escogencia
de los parámetros de diseño, y entre ellos la cifra
de consumo, da lugar a un eficiente sistema de abastecimiento a
lo largo de su periodo de diseño.

Para iniciar el diseño de acueductos es necesario
tener en cuenta las características que lo
conforman:

· Disponibilidad en calidad y cantidad de agua en
las fuentes.

· Estadísticas de consumo de agua en la
localidad.

· Periodo de diseño y vida útil de
las estructuras.

· Variaciones periódicas de los consumos e
influencias sobre los componentes de consumo.

· Calidad de los materiales a utilizar

Consumo de agua El agua utilizada por un grupo
cualquiera, constituye en consumo de agua. Este consumo
estará en proporción directa al número de
habitantes, en proporción al mayor o menor desarrollo de
sus actividades comerciales o industriales y también a la
proporción a su mayor o menor modo de vivir. Por otra
parte, esos consumos pueden estar influidos por factores
climatológicos y sociales.

Estos consumos pueden resumirse en cuatro grupos
básicos: aguas para consumo domestico, aguas para el
consumo industrial, aguas para el consumo comercial y agua para
uso público. Al consumo total al consumo total obtenido
debe agregarse un porcentaje para prever las perdidas y fugas de
agua por el uso irrestricto y debido a las filtraciones que pueda
presentar el grup de obras que constituye el sistema. Para
efectos de este estudio solo se limitara a estudiar dos ramas de
consumo: consumo domestico y consumo industrial.

Consumo domestico Este consumo depende del clima
y de la cultura de la población, as costumbres, y sobre
todo con la disponibilidad y controles que ejecuten sobre ellas.
Este consumo expresa usualmente en litros por persona y por
día, como dotación poblacional directa,
podrían servir de base para el diseño de un sistema
de abastecimiento en el cual se conoce el numero de habitantes y
su tendencia de aumento, ya que estas obras deben ser
diseñadas para cubrir las necesidades de cierto numero de
años en el futuro. Básicamente, la
determinación de la población actual mediante un
censo y la fijación de los períodos
económicos de diseño determinan las necesidades del
sistema aun para ese futuro.

De acuerdo con el Instituto Nacional de Obras Sanitarias
(INOS) y la "Normas para el diseño de los abastecimientos
de agua" las dotaciones para centros urbanos que generalizan
todos los tipos de consumo son las siguientes:

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