Expansión y optimización del sistema de alcantarillado de la localidad de Querecotillo, Piura

Abstract

La presente tesis es un extracto de los volúmenes, concernientes a la localidad de Querecotillo, de dos importantes megaproyectos para el norte del país; el primero de los cuales es "Estudios de Factibilidad de los Planes de Expansión de Mínimo Costo de los Sistemas de Agua Potable y Alcantarillado de Piura" y el otro "Estudios Definitivos de los Planes de Expansión de Mínimo Costo de los Sistemas de Agua Potable y Alcantarillado de Piura" realizados por Saniplan ­ Amsa y la Asociación Parsons-Cesel respectivamente. Muy al margen del extracto o compendios citados, es el fruto de varios años de investigación y experiencia profesional en la rama de la ingeniería sanitaria abocados al desarrollo del presente trabajo. Convine por titularlo "Expansión y Optimización del Sistema de Alcantarillado de la Localidad de Querecotillo, Piura" que comprende todo el sistema integral de recolección y tratamiento de los desagües de la ciudad en mención. Par la realización se ha valido de mucha información ya procesada y disponible (Estudio Factibilidad Saniplan) sobre todo para establecer y adecuar las bases del diseño. El diseño en si se ha elaborado con la ayuda de programas de computación muy sofisticados como las hojas de cálculo para el diseño de las redes de alcantarillado, cámaras de bombeo y las lagunas de estabilización. La elaboración y presentación de los planos se ha ejecutado con la ayuda de Autocad R14 y el programa Eagle Point Sanitary para la elaboración de los perfiles de las redes de alcantarillado.La mayoría de las herramientas de diseño y presentación son gracias a la información que se obtuvo de los estudios definitivos elaborados por la Asociación Parsons-Cesel en el período 1998-1999. La tesis en todo su contenido se desarrolla en 1O capítulos e incluye un manual de operación y mantenimiento muy conciso para todos los componentes del sistema de alcantarillado. Asimismo toca un sucinto análisis económico de las alternativas planteadas como solución a la problemática de saneamiento del lugar, tema que usualmente no se suele tratar en estos casos. En el capítulo 1 se plantean los aspectos generales como antecedentes, problemática del lugar y objetivos del proyecto. Es un capítulo que describe como nace el interés por ayudar al sector saneamiento básico y de quienes dan los primeros pasos para la realización de estos proyectos. Igualmente se fijan los objetivos a ser logrados para elevar el nivel de vida de la población de esa ciudad. El capítulo 2 está dedicado al diagnóstico del sistema de alcantarillado en conjunto. En el cual se establecen las características físicas y un catastro de todos los componentes del sistema de alcantarillado, asimismo se describe la situación actual de funcionamiento de cada componente del sistema, la cantidad de desagüe producido, se menciona la existencia de proyectos en ejecución y finalmente se hace una evaluación minuciosa de la capacidad hidráulica de las redes de alcantarillado utilizando técnicas de aforo para la estimación de los caudales actuales y de la máxima capacidad de conducción. La organización operacional de la EPS que administra estos servicios también se incluye al final de este capítulo. El capítulo 3 presenta el desarrollo urbano de la ciudad, en ella se describen las características generales de la localidad, se hace un breve estudio socioeconómico, se proyecta el desarrollo urbano estableciendo la población de diseño y los métodos utilizados para la proyección de estas. La programación de los usos del suelo y equipamiento para Querecotilllo también se contempla en este capítulo, este punto trata sobre; el área urbana ocupada a través del tiempo, las densidades de población, los servicios de salud, educación, esparcimiento, parques y jardines necesarios para el desarrollo de una ciudad. En el capítulo 4 se analiza la oferta y la demanda de los servicios de agua potable Y alcantarillado de la ciudad. Se hace una proyección de la demanda neta de agua potable para asegurar la cobertura de los servicios tanto en agua como en desagüe. De la misma manera se proyecta la demanda de los servicios de alcantarillado, y finalmente se hace un cuadro comparativo de la demanda y la oferta de cada componente del sistema para tener una idea del déficit y superávit de las infraestructuras componentes del sistema. El capítulo 5 se desarrolla tentativamente con el fin de obtener la mejor alternativa técnica y económicamente viable para su incorporación en el plan de expansión y optimización de los servicios de alcantarillado de Querecotillo. Se plantean las alternativas técnicas y sus componentes, y se selecciona la mejor alternativa valiéndose de las herramientas económicas y criterios de mínimo costo. El capítulo 6 se encarga de determinar el horizonte del proyecto. Se define textualmente el período óptimo de diseño; se describe detalladamente los modelos matemáticos para la determinación de este. Se establece el layout y componentes del sistema de alcantarillado para determinar los factores de economía de escala de cada componente del sistema y su correspondiente período óptimo de diseño. Mas adelante se define el horizonte del proyecto y las etapas de este con sus respectivas magnitudes. Al final del capítulo se propone un programa tentativo de expansión y optimización para el sistema. En el capítulo 7 se describe todo el sistema de alcantarillado proyectado y optimizado como resultado de los diseños definitivos. Se describen las redes de alcantarillado; colectores secundarios y colectores principales; cámara de bombeo con su respectiva estructura y equipamiento y finalmente las lagunas de estabilización con sus dispositivos de entrada y salida, y sus canales de interconexión. También se toca el punto de disposición final de los efluentes y se describen otras estructuras ubicadas dentro del área de las lagunas. El capítulo 8 presenta los parámetros y criterios de diseño utilizados y el diseño ingenieril propiamente dicho. Se menciona cada uno de los parámetros involucrados en el diseño del sistema, igualmente se introduce los conceptos de fuerza tractiva y caudal pico, parámetros no muy utilizados en el diseño de sistemas de alcantarillado en el medio local. Los diseños de cada componente del sistema son mostrados en hojas de cálculo muy versátiles. Gracias a estos diseños tendremos una idea de la cantidad y tamaño de las infraestructuras sanitarias componentes del sistema. El capítulo 9 está referido al presupuesto base, el cual nos permitirá conocer el costo aproximado de las obras. Se muestra un resumen del presupuesto del sistema completo, se presenta además el presupuesto detallado para cada componente del sistema. Igualmente se presentan las fórmulas polinómicas, relación de equipo mínimo y finalizamos con los cronogramas de ejecución de obras y el valorizado. Hemos creído conveniente no presentar los análisis de costos unitarios porque el caso no lo amerita por tratarse de ofrecer una idea global del costo de las obras. El capítulo 10 trata el estudio de impacto ambiental desde el punto de vista de la construcción de las obras y de cómo ésta va generando impactos a lo largo de su ejecución y a lo largo de su vida útil. Iniciando el capítulo se hace una descripción y breve caracterización del proyecto, seguidamente se plantea las bases del estudio. El diagnóstico ambiental es tratado muy escuetamente y se adjunta un plano para enriquecer la información, la identificación y determinación de impactos precede al punto anterior y aquí se describen los impactos positivos e impactos negativos. Al final del capítulo se presentan las medidas de mitigación dentro del punto de vista del manejo ambiental de la obra. Al final del trabajo se presenta la conclusión a que se llegó al desarrollar el proyecto de tesis titulado "Expansión y Optimización del Sistema de Alcantarillado de la Localidad de Querecotillo, Piura". También se presenta un manual de operación y mantenimiento muy conciso para todos los componentes del sistema. Para la realización del presente trabajo el autor contó con la ayuda de numerosas personas y entidades y a todos ellos debo agradecer su apoyo. A la Asociación Parsons-Cesel por permitirme trabajar en el importante mega proyecto "Estudios Definitivos de los Planes de Expansión de Mínimo Costo de los Sistemas de Agua Potable y Alcantarillado de Piura", al doctor Rodolfo Yáñez por depositar su confianza en mi persona para contribuir al desarrollo del proyecto. Al especialista en Cad y Redes Edgar Segura por la edición de los planos, al ingeniero Julio Pérez por su apoyo incondicional en cámaras de bombeo y al ingeniero Edgar Castillo por sus sabios consejos en cuanto a lagunas de estabilización. Finalmente, a Yvet, Zadit, Marlene y Herminia con su paciencia y comprensión permitieron que el autor pudiera dedicarle tiempo a la redacción, diseño y compaginación. Ese tiempo que fue tomado de aquel que debí dedicarles.