Diseño y procesos constructivos de redes de agua y alcantarillado de centros poblados de la ciudad de Huaral

Abstract

El presente Informe de Competencia Profesional permite realizar los expedientes técnicos de obras a nivel preliminar y definitivo, con la finalidad de ejecutar el seguimiento sobre el Diseño y los Procesos Constructivos de Redes de Agua Potable y Alcantarillado para los Centros Poblados de la Ciudad de Huaral. Los alcances de aplicación futura son para las pequeñas ciudades ubicadas en las zonas de expansión urbana con poblaciones menores de 30,000 habitantes, de acuerdo con lo establecido en el Decreto Supremo N° 016-2005 del Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento publicado el 06 de agosto del 2005. La población ubicada en las zonas de expansión urbana de la ciudad de Huaral se ha incrementado debido a la migración de las áreas rurales. De acuerdo con la información proporcionada por el INEI, en el año 1,993 se registró una población urbana de 54,199 habitantes, cantidad que se ha incrementado a 79,001 habitantes en el año 2,007, con una tasa de crecimiento anual del 2.7%. Solamente el 67% de la población urbana tienen servicios de agua potable y el 60% tienen servicios de alcantarillado. La zona de estudio comprende el centro poblado El Pinar, el cual tiene 15 años sin servicios de agua potable y alcantarillado. El 33% de la población urbana está conformada por centros poblados que no tienen servicios de agua potable y por consiguiente se abastecen de pilones de uso público, camiones cisterna, acequias y conexiones clandestinas. Los pobladores transportan el agua en baldes y lo almacenan en sus viviendas en cilindros de plástico. El consumo de agua cruda sin tratamiento ocasiona enfermedades gastrointestinales, parasitarias y dérmicas en la población. Las conexiones clandestinas instaladas de manera precaria por los propios pobladores generan fugas de agua a través de roturas en las tuberías que representan el 40% del caudal de oferta; contaminación del agua debido al contacto con el terreno, pérdidas económicas a EMAPA Huaral S.A. debido a los servicios no cobrados y disminución del caudal de agua destinado a abastecer a otros sectores que no cuentan con este servicio. El 40% de la población urbana no tiene servicio de alcantarillado, por lo cual los pobladores han construido silos artesanales que se encuentran ubicados en la vía pública. Los silos se encuentran colmatados, lo cual ocasiona enfermedades respiratorias en la población y contaminación ambiental. El abastecimiento de agua potable del centro poblado El Pinar se realizará con el sistema convencional mediante tuberías secundarias de PVC-U interconectadas formando mallas con 5 circuitos cerrados y conexiones domiciliarias. En el diseño de la red de distribución se ha considerado el nivel mínimo de almacenamiento de agua en el reservorio apoyado y se ha realizado la modelación hidráulica utilizando el programa Watercad. Se han obtenido presiones mayores a 10 mca al inicio y al final del período de diseño. La recolección de las aguas residuales del centro poblado El Pinar se realizará con el sistema convencional mediante tuberías secundarias de PVC-U interconectadas con buzones de inspección. En el diseño de la red de alcantarillado se ha realizado la modelación con el programa Sewercad considerando la elevación del fondo del buzón de descarga existente. La ecuación para calcular la pendiente mínima de tuberías de alcantarillado indicada en el Reglamento Nacional de Edificaciones no es recomendable, porque la pendiente depende solamente del caudal. La pendiente mínima de las tuberías de alcantarillado se ha calculado en función al diámetro. Se han obtenido resultados de tensión tractiva mínima de 1 pa en todos los tramos de la red al inicio y al final del período de diseño, lo que permite la condición de autolimpieza desde el inicio de operación de la red cuando se presentan los caudales mínimos. La tubería de alcantarillado de PVC-U se encuentra sometida a la acción de cargas externas, lo cual ocasiona una deflexión vertical. Se ha calculado la deflexión transversal menor a la deflexión máxima admisible, con lo cual se obtiene la profundidad mínima de relleno sobre la clave del tubo. No existe información técnica para calcular el costo de proyectos de redes de agua potable y alcantarillado de un centro poblado en función al caudal de diseño. Para tal fin se ha obtenido la ecuación potencial utilizando el método de mínimos cuadrados con los costos y caudales de 5 obras ejecutadas. El proceso constructivo del proyecto fue posible con la información recopilada en el campo obtenida de la experiencia en la ejecución de obras realizadas por EMAPA Huaral S.A. bajo la modalidad de administración directa. La ejecución del presente estudio permitirá el incremento de la cobertura de los servicios de agua potable y alcantarillado inexistente en los centros poblados de la ciudad de Huaral.