UNIVERSIDAD DE ORIENTE
NÚCLEO DE BOLÍVAR
ESCUELA DE CIENCIAS DE LA TIERRA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL
PROFESOR: INGº CARLOS AUGUSTO PÉREZ TOVAR
INTEGRANTES:
GUTIÉRREZ YASMAL
ROBLES VANESSA
RONDÓN ZEREYDA
◦ Identificar los diferentes factores que afectan el
período de diseño.
◦ Estimar el crecimiento poblacional.
◦ Explicar la influencia de diferentes factores en los
períodos de diseño.
◦ Fijar el período de diseño de todos los elementos
del sistema de abastecimiento de aguas, en
función de los factores que lo afectan y de las
recomendaciones de las normas.
PERIODO DE DISEÑO
Se puede definir como el tiempo para la cual el sistema
es eficiente el 100%.
Ya sea por capacidad en la
conducción del gasto deseado
O por la resistencia física de las
instalaciones.
DURABILIDAD O VIDA ÚTIL
DE LAS INSTALACIONES.
FACILIDAD DE
CONSTRUCCIÓN.
FACTORES QUE
INFLUYEN EN LA
DETERMINACIÓN
DEL PERIODO DE
DISEÑO
POSIBILIDAD DE AMPLIACIÓN
O SUSTITUCIÓN.
TENDENCIA DE CRECIMIENTO
DE LA POBLACIÓN.
POSIBILIDAD DE
FINANCIAMIENTO.
RATA DE INTERÉS.
DURABILIDAD O VIDA ÚTIL DE
LAS INSTALACIONES.
RESISTENCIA AL
DESGASTE
MATERIALES
RESISTENCIA A
LOS ESFUERZOS
FACILIDAD DE CONSTRUCCIÓN.
La dificultad constructiva mientras mas difícil sea por
ejemplo una excavación si se usa dinamita, explosivo, ya sea por la
longitud en que se encuentra, por la ruta que tiene que seguir si
se tiene que hacer puentes, o si existe cualquier obra que sea
parte del sistema en general ya que cualquier gestión que sea una
dificultad constructiva(obras grandes) debe tener un periodo de
diseño mayor.
POSIBILIDAD DE AMPLIACIÓN O
SUSTITUCIÓN:
Los elementos del sistema que pueden ser ampliables y
sustituibles y por lo tanto puede ser construido por etapas como
son: estaciones de bombeo, plantas de tratamiento entre otras.
Gráfica de estimación para la población de Pariaguán (Pob vs t):
r
GEOMÉTRICO
ARITMÉTICO
30
10
t
71
81
91
2001
 Si la proyección futura es lineal; se le llama crecimiento aritmético.
 Si la proyección futura es exponencial; se le llamara crecimiento geométrico.
PROCEDIMIENTO ARITMÉTICO
PF= Pp + r(n)
Donde:
PF = Población futura(habitantes)
Pp= Población presente ( habitantes)
n = t= Año futuro- año presente
r= Razón (rata anual) de crecimiento
poblacional.
EJEMPLO: Población de
Pariaguán Edo Anzoátegui.
POBLACIÓN PARA 2031=?
CONSUMO EN LTS/SEG= ?
Ejemplo numérico de estimación para la población de
Pariaguán:
1970
1981
1991
2001
12370
2140
11
195
2408
10
241
10
321
14510
16918
20132
3214
Cálculo para la estimación de la población
futura de la población de Pariaguán.
P(2031)= P(2001)+ r(2031-2001)
P(81) = P(70)+ r1(11).
r₁= P/ t.
r₁= 2140/11
r₁= 195 hab./año
•La población futura para el
año 2031 seria la población
presente en(2001) más una
rata (que seria la diferencia
de año entre 2031-2001).
•Para el cálculo de las ratas
la estimación de la
población de Pariaguán
seria la división entre
variación de la población
con la variación del tiempo
para cada periodo.
Gráfica del procedimiento aritmético para la población de Pariaguán.
(rata vs tiempo)
r
500
321
241
195
t
70
81
91
2001
2030
CONTINUACIÓN:
Gráfica del procedimiento aritmético para la población de
Pariaguán. (rata vs tiempo)
P(2031)= P(2001)+ r(2031-2001)
P(2031)= 20.132+ 500*(30)
P(2031)= 35.132 habitantes.
Para el cálculo de la población futura para el año 2031
seria: la población presente, es decir, la del (2001) menos la rata
(diferencia de año entre el 2031−2001).
Tendencias de Crecimiento
Poblacional.
Tendencias de crecimiento
poblacional
El crecimiento poblacional
es función de factores
económicos , sociales y de
desarrollos industriales.
Mientras
que de acuerdo a las tendencias
de crecimiento de la población
es conveniente elegir periodos
de diseño mas largos para
crecimientos lentos y viceversa.
Un sistema de abastecimiento de agua debe ser capaz de propiciar y
estimular ese desarrollo, no de frenarlo , pero el acueducto es un
servicio cuyos costos deben ser retribuidos por los beneficiarios,
pudiendo resultar en costos muy elevados si se toman periodos muy
largos para ciudades con desarrollos muy violentos con lo cual
podría proporcionarse una quiebra administrativa.
A continuación se muestra una
representación gráfica de las tendencias
de crecimiento poblacional (Hab vs t):
Hab
Lento
Acelerado
Progresiones
Aritméticas
Lento
Progresiones
Aritméticas
Progresiones
Geométricas
tt
Distribución poblacional
mundial Urbana - Rural
1.970 – 2.000 – 2.030
Crecimiento esperado de la
población
Lento → Periodo de diseño largo
Acelerado →Periodo de diseño corto
¿Porque CRECE o DECRECE una población?
n
La población CRECE debido a
nacimientos, migraciones,
desarrollos económicos,
entre otros.
La población DECRECE debido a
muertes (epidemias),
emigraciones (recesiones
económicas), entre otros.
Ejemplo numérico de estimación para la población de
Pariaguán:
ΔP
ΔT
r
2140
11
195
2408
10
241
1991
16918
321
2001
3214
10
Poblacion2031=?
Consumo en LPS=?
20132
Censo
1970
1981
Habitantes
12370
14510
Gráfica de estimación para la población de Pariaguán
(Pob vs t):
P. Geométrico
Pob
Pob
25000
P. Aritmético
20000
15000
Población futura
10000
5000
0
1960
1970
1980
1990
2000
2010 t
Si la línea de dispersión es ascendente se determinará la estimación de
la población por medio del Procedimiento Geométrico.
Si la línea de dispersión sigue una trayectoria lineal, de determinará la
estimación de la población por medio del Procedimiento Aritmético.
Para la población de Pariaguán, se
determinará el tipo de crecimiento
dependiendo del desarrollo
económico y entre otros factores, los
cuales determinarán si crece o no
dicha población.
En este caso no existen suficientes
datos y la proyección futura se
determinará en función del desarrollo
económico.
Procedimiento
Geométrico para la
estimación de la población:
Pf = Pp x (1 + r)n
Para la estimación de la
población del año 2.031 se
efectuará por medio de las
poblaciones de 1.981 y
1970, despejando “r” de la
fórmula se obtiene la rata.
Esta operación se realiza
para cada año, logrando de
ésta manera la obtención
de cada rata
respectivamente.
ff
Consumo= 46097 Hab
x 250 L/Hab/D x
(1dia/86400seg)
P(1981) = P(1970) x ( 1 + r1)11
14510 = 12370 x (1 + r1)11
r1= 11√p(1981)/p(1970) – 1
r1 = 0,0146
r1 = 1,46%
Ahora para la población del
2.031 se le calculó una
extrapolación de 0.028 que
se sustituirá en la ecuación
antes usada.
Consumo2031=
133,38 LPS
Gráfica del Procedimiento Geométrico para la
población de Pariaguán (rata vs t)
r (%)
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
1970
1980
1990
2000
2010
2020
2030
2040
t
Posibilidades de Financiamiento.
Rata de Interés.
Posibilidad de Financiamiento y Rata de Interés
Las razones de durabilidad y
resistencia al desgaste físico
es indudable que representa
un factor importante en el
diseño.
Pero adicionalmente habrá
que hacer esas
estimaciones de interés y
de costos capitalizados.
Esto implica el conocimiento
del crecimiento poblacional y
la fijación de una capacidad
de servicio para años
futuros.
Con lo cual se podría
obtener un periodo de
obsolescencia, al final
del cual se requeriría
una nueva inversión o
una ampliación del
sistema actual.
POSIBILIDADES DE FINANCIAMIENTO
Posibilidad de financiamiento → Periodo de diseño largo.
RATA DE INTERÉS
Rata de interés alta → Periodo de diseño corto.
Mayor posibilidad → Mayor periodo de diseño.
Tomando en consideración los factores
señalados se debe establecer para cada
caso el período de diseño aconsejable.
A continuación se indican algunos
rangos de valores asignados a los
diversos componentes de los sistemas
de abastecimientos de agua.
a) Fuentes superficiales
a.1) Sin regulación: Deben proveer un caudal
mínimo para un período de 20 a 30 años.
a.2) Con regulación: Las capacidades de embalse
deben basarse en registros de escorrentía de 20 a
30años.
b)
Fuentes subterráneas
El acuífero debe ser capaz de satisfacer la
demanda de una población futura de 20 a 30
años, pero su aprovechamiento puede ser por
etapas, mediante la perforación de pozos con
capacidad dentro de períodos de diseño
menores (10 años).
c) Obras de captación
Dependiendo de la magnitud e importancia de la
obra se podrán utilizar períodos de diseño entre 20 y
40 años.
c.1) Diques-tomas 15-25 años.
c.2) Diques-represas 30-50 años.
d) Estaciones de bombeo
Se entiende por estación de bombeo a los edificios,
equipos, bombas, motores, accesorios, etc.
d.1)
A las bombas y motores, con una durabilidad
relativamente corta y cuya vida se acorta en muchos casos por
razones de un mantenimiento deficiente, conviene asignarles
períodos de diseño entre 10 y 15 años.
d.2) Las instalaciones y edificios pueden ser diseñados,
tomando en cuenta las posibilidades de ampliaciones futuras y
con períodos de diseño de 20 a 25 años.
e) Líneas de aducción
Dependerá en mucho de la magnitud,
diámetro, dificultades de ejecución de obra,
costos, etc., requiriendo en algunos casos un
análisis económico. En general, un período de
diseño aconsejable está entre 20 y 40 años.
Tubería de acero
8” ∅
Tubería de polietileno
12” ∅
f) Plantas de tratamiento
Generalmente se da flexibilidad para
desarrollarse por etapas, lo cual permite
estimar períodos de diseño de 10 a 15 años,
con posibilidades de ampliaciones futuras
para períodos similares.
g) Estanques de almacenamiento
g.1) De concreto 30-40 años
Los estanques de concreto permiten también su construcción
por etapas, por lo cual los proyectos deben contemplar la posibilidad de
desarrollo parcial.
g.2) Metálicos 20-30 años
h) Redes de distribución
Las redes de distribución beben diseñarse para el
completo desarrollo del área que sirven. Generalmente se
estiman períodos de diseño de 20 años, pero cuando la
magnitud de la obra lo justifique estos períodos pueden
hacerse mayores: 30 a 40 años.
Red de
distribución
ramificada
i)
A obras de arte y demás equipos y accesorios
que conformen el sistema, se le asignará períodos de
diseño de acuerdo a su función y ubicación respecto
a los componentes del sistema que los contiene.
Rango de valores
ELEMENTO DEL SISTEMA
PERIODO DE DISEÑO
Fuente Regulada Fuente
No Regulada
Fuente Subterráneas
50-100
20-30
10-15
O. De captación
Líneas de conducción
Plantas de Tratamiento
20-40
20-40
10-15
Estación de Bombeo
Líneas de Impulsión
10-15
20-40
Estanques
Concreto
Metálicos
30-40
20-30
Tubería Matriz
Red de Distribución
20-40
30-50
Descargar

4) Tendencias de crecimento de la poblacion: el crecimiento