Calendario de ejecución física




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Planteamiento del problema



En la actualidad la población se abastece del vital líquido por pozos excavado a mano en la rivera del río San Juan de Pablo lo cual se consideran privados porque no fueron construidos de forma comunal y la única fuente de agua superficial esta ubicada en la comunidad de San Juan de Pablo, El uso de aguas estancadas a lo largo del río es utilizada para bañarse, lavar ropa, bañar el ganado caballar, vacuno, porcino; de tal forma que el agua utilizada es agua contaminada por heces y orina de los animales antes mencionados.
La Comunidad de San Juan de Pablo y Trinidad además resuelven el agua mediante el uso de fuentes superficiales donde hacen pequeñas perforaciones a orillas de quebradas que atraviesan la comunidad y poder usar el agua para consumo humano y otras actividades que contemplan la higiene del hogar y personal.
Una parte de las viviendas existentes no tienen el equipamiento básico para la disposición sanitaria de excretas repercutiendo esta situación en las condiciones sanitarias de las comunidades y en el medio ambiente.
El proyecto propuesto contempla los siguientes componentes:
Para suplir la demanda de agua de la comunidad de San Juan de Pablo y Trinidad se propone la construcción de un sistema de agua por 2 vías gravedad y bombeo eléctrico con uso de energía solar o mini acueducto que satisfaga la demanda de todas las familias involucradas en el proyecto con un acceso de agua de calidad y en cantidad mediante el uso de tomas domiciliares o tomas de patio con sus medidores.
La construcción de una captación con su filtro de piedra bolón y su caja de acopio para el control de las sedimentaciones y caudales de limpieza y salida.
Una caja filtro de piedra bolon para evitar pase de algunos sólidos suspendidos, con 2 tuberías de salida y limpieza.
La instalación de 1 línea de conducción para abastecer a 1 tanque de almacenamiento de 2,500 y respectivos.
La instalación de una red de distribución con diferentes diámetros que garantice el abastecimiento de agua en un 100% a la población.
La instalación de 88 tomas de patio o domiciliar para cada una de las viviendas con su respectivo medidor y su caja de protección.

4.1 Letrinas
Según el levantamiento de la encuesta que se realizo el 10 de Enero de 2009 de las 88 viviendas existentes en la comunidad, nadie posee letrinas.
4.2 Condiciones higiénicas-sanitarias
Parte de las deficiencias en las condiciones higiénicas – sanitarias de la población, están asociadas a la desigual distribución del agua en la población.
En cuanto a la recolección y disposición de desechos sólidos se puede decir que no existe mayor problema, dado que los comunitarios en su mayoría queman la basura.
4.3 Aspecto social y de género
Por las características socioculturales de la región, sobre la mujer recae la mayor cuota de responsabilidad en los aspectos de educación y salud de su familia, a los que se suman las labores domésticas. En las comunidades, solamente unas pocas familias (4 casas), son jefeadas por mujeres.
La mujer hace todos los quehaceres de la casa: lava, cocina, plancha, acarrea agua, cose la ropa, asea la casa, asisten a las reuniones de la escuela y del comité comarcal, realizan trabajos en la comunidad y la iglesia. Las mujeres son un fuerte sostén económico, político, social y cultural, son agentes activas de formación de valores en la casa y la comunidad.
4.4 Medio ambiente
El uso actual en el área de entorno está compuesto por vegetación boscosa latifoliada caducifolia, en donde han quedado parches de bosques con diferentes densidades y coberturas y extensas áreas deforestadas que han pasado a usos agropecuarios de carácter extensivo. Entre los cultivos de mayor importancia destaca el , maíz, frijoles y otros. La actividad ganadera abarca pastos naturales y mejorados, así como mezcla de pastos con maleza, pastos con matorrales y maleza.

5.0 Diseño del proyecto
El proyecto de agua y saneamiento en la comunidad rural de San Juan de Pablo y Trinidad, tiene por objetivo principal solucionar los problemas más sentidos de la población residente como lo es la distribución equitativa de agua potable y la falta de letrinas. Para superar esta situación se pretende la construcción de obras de mejoramiento de la distribución, el establecimiento de la medición de consumos y la construcción de letrinas. Los cálculos y documentación soporte de diseño se encuentra en el Anexo No. 1.
5.1 Criterios técnicos de diseño
Se presenta a continuación los criterios que se han adoptado para la verificación de las dimensiones y capacidades de los diferentes elementos del acueducto existente, los cuales son tomados de las Normas Técnicas: l- Diseño de Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable en el Medio Rural (NTON 09001-99), publicado por el Instituto Nicaragüense de Acueductos y Alcantarillados INAA – Ente regulador.
5.1.1 Fuente de abastecimiento
La elección de la fuente de abastecimiento se encuentra gobernada por la disponibilidad de agua, sea de tipo sub-superficial, superficial o subterránea. La fuente de abastecimiento debe cumplir con los parámetros de calidad del agua físico químico indicados en las normas de INAA. De esa manera, solamente se requerirá considerar la desinfección mediante cloración, para asegurar la calidad bacteriológica del agua.


5.1.2 Proyección de población
Para la proyección de la población se utilizará el Método Geométrico, mediante la siguiente expresión Pn = Po x ( 1+r )n, donde: Pn es la población en el año de diseño "n". El período de diseño considerado de acuerdo a la capacidad de la fuente es de 20 años; Po es la población al inicio de la proyección; r es la tasa de crecimiento (ente el 2.5% y el 3% según la Norma).
5.1.3 Dotación y consumo
Para sistemas de abastecimiento de agua potable por medio de conexiones de patio, en la comunidad de San de Juan de Pablo y Trinidad, la máxima dotación es de 15 galones por persona por día (gppd)
Las variaciones en el consumo están expresadas como un porcentaje del consumo promedio diario (CPD). Así, el consumo de máximo día (CMD) es igual a 1.5 veces el CPD. El consumo máximo hora (CMH) se 2.5 veces mayor que el CPD.


5.1.4 Almacenamiento
El volumen de almacenamiento las Normas Técnicas para el sector rural establecen el 40 % del CPDT (Consumo Promedio Diario Total), considerando un volumen compensador del 15 % y un volumen de reserva para atender eventualidades en casos de emergencia del 20 %.
5.1.5 Línea de conducción y red de distribución
La línea de conducción tendrá capacidad para transportar el caudal de máximo día al final del periodo de diseño, el cual se estima en 1.5 veces del consumo promedio (CMD= 1.5 CPDT). En el cálculo de las pérdidas por fricción de la línea de conducción, se utilizará la fórmula de Hazen Willians u otra similar. La fórmula de Hazen – Williams, tiene la siguiente expresión: Hf = 10.5494 (Q/C) 1.85 (L/D4.87), donde Hf es la Pérdida de carga (metros); Q es el caudal que circula en el tramo expresado en galones por minuto; L es la longitud en metros; C es el Coeficiente de Hazen – Williams que obtiene 150 cuando la tubería es de polivinilo de cloruro (PVC) y 100 cuando la tubería es de hierro galvanizado; D es el diámetro del conducto en pulgada.
La red de distribución se verificará bajo las condiciones del Consumo de Máximo Día (CMD) y Consumo de Máxima Hora (CMH) a fines del período de diseño. La presión residual en la red variará entre un mínimo de 5 metros y un máximo de 50 metros.
La velocidad de flujo en las tuberías se mantendrá entre 0.3 y 3.0 metros por segundo.
Las normas exigen considerar como pérdidas de agua en el sistema el 15 % del consumo promedio diario.
5.1.6 Nivel de servicio (Conexiones de patio)
El flujo de un grifo como mínimo deberá ser de 1.6 gpm y 5 gpm como máximo. Se recomienda usar un flujo menor para no desgastar los empaques muy rápido.
La conexión de patio se instalará en los predios de los beneficiarios y será toma única para cada familia beneficiada.
5.1.7 Cobertura y localización de las tuberías
Para sitios que corresponden a cruces de carreteras y caminos con mayor afluencia de tráfico, se mantendrá una cobertura mínima de 1.20 m sobre la corona de las tuberías, y en caminos de poco tráfico vehicular, una cobertura de 1.0 m sobre la corona del tubo.
5.2 Estudio de población y consumo
5.2.1 Proyección de población
Para la estimación de la población futura de las comunidades rurales, se parte de los datos obtenidos de los censos nacionales poblacionales realizados, en los años de 1,971, 1,995 y 2005.

La población actual de la comunidad es de 421 personas, existiendo un total de 88 viviendas. Estos datos determinan un índice de hacinamiento de 4.78 habitantes por vivienda.
No existen datos antecedentes de la población residente en las comunidades rurales del proyecto. Sin embargo, para los efectos de la proyección de la población, se han tomado las premisas siguientes:


  • La tasa de crecimiento departamental de la población rural subió al 3.06 % en el período 1971-2005, según datos publicados por el Instituto Nicaragüense de estadísticas y Censos (INEC).




  • En el período de referencia (1971- 2005), la tasa de crecimiento urbana del Departamento de Matagalpa alcanzó el 3.06 % y la rural el 4.0 %. En el municipio de Matagalpa, la población rural tuvo un crecimiento del 6.22 % (Ver cuadro anterior).




  • La Guía recomienda que los proyectos se formulen con tasas de crecimiento poblacional entre el 2.5% y el 4%, debiéndose justificar cuando se adopte una tasa que se encuentre fuera de ese rango.




  • Los datos de crecimiento rural a nivel departamental y municipal tienen mucha diferencia, por lo que este estudio considera que es mas representativo el dato de crecimiento departamental por ser una muestra grande y por lo tanto considera la aplicación de la tasa mínima recomendada por la guía de formulación de proyectos de 2.5% anual.


La población inicial al año 2009 es de 421 habitantes, esperando al año 2029 una población de 762 personas.
5.2.2 Proyección de consumos
La proyección de consumos de la población durante el período de diseño, se basa en los resultados de la proyección de población. Tales consumos incluyen: El Consumo Promedio Total Diario, expresado en galones/día y gpm; el Consumo Máximo Día y Consumo Máxima Hora, siendo expresado estos dos últimos también en litros por segundo (l/s). En el Anexo No. 1 se indican los caudales de CMH de cada año proyectado 2009-2029.
La dotación estimada para la población es de 56.77 litros por persona por día (lppd), cual es superior a la recomendada por INAA para sistemas rurales.

La dotación adoptada reseñada en el párrafo anterior, ha generado los consumos esperados siguientes:


  • El Consumo Promedio Diario varía de 7,578 gpd (0.33 l/s) en el año 2,009, a 13680 gpd (0.59 l/s) en el año 2029. La proyección realizada contempló una dotación única de 56.77 lppd (incluyendo el 20 %) para todo el período de diseño de la población de la comunidad.




  • El Consumo Máximo Día tiene un valor inicial de 0.49 l/s en el 2,009, incrementándose a 0.89 l/s en el año 2029




  • El Consumo Máxima Hora, varía de 0.82 l/s al inicio del período en el año 2009, incrementándose a 1.49 l/s al año 2029.


    1. Sistema de agua potable propuesto


Para solucionar la problemática de abastecimiento de agua de la comunidad de San de Juan de Pablo y Trinidad, se propone la construcción de obras de mejoramiento y para un buen sistema.
5.3.1 Fuente de abastecimiento y obra de captación
La fuente de abastecimiento actual estará constituida por afloramientos superficiales, la cual fue propuesta por los lideres del CAPS, ya cuenta con legalidad dado que fue donada por el dueño de la propiedad, esta fuente se seleccionó como una alternativa, dado que, una fuente aguas abajo, sobre la quebrada, la cual representaba riesgos de contaminación, al estar a cielo abierto y tener varios aspectos como fecalismo al aire libre y lavado de ropa aguas arriba de la misma.
A esta fuente se le realizaron análisis de agua físico – químico y bacteriológico, además de aforo, en presencia de los lideres del CAPS y para verificar la factibilidad del uso para consumo humano. Los resultados de estos análisis fueron satisfactorios. Ver capitulo correspondiente a análisis de calidad de agua y reporte de estos en ANEXOS.
El rendimiento (1.70 l/s) es suficiente para satisfacer la demanda de máximo día (1.50 l/s) prevista en el año 2029.
De acuerdo a la proyección de demanda y consumo, el caudal de la fuente deberá ser igual o superior a los 20 gpm (1.26 l/s), para garantizar el abastecimiento de agua a la población al final del periodo de diseño. Pese a que el aforo realizado el día 14 de enero de 2009 dio un caudal de 27 gpm
5.3.2 Línea de conducción
Se construirá 1 línea de conducción que partirá su salida de una caja de acopio, ubicada en el Pi 0 con la elevación 1,000 la longitud de la línea de conducción será de 186 metros de tubería PVC, SDR 26 de 2” que viene desde la fuente hasta el tanque.
5.3.3 Ramales de distribución
El análisis hidráulico del sistema evaluó la distribución de los caudales, velocidades y presiones en los sectores de la red, que por su configuración se puede considerar como red abierta. Los datos básicos se tomaron de la proyección de población y consumos hasta el año 2029. Para el análisis se utilizó el simulador hidráulico por computadora Loop con el Consumo de Máxima Hora, obteniéndose presiones óptimas en todos los puntos del sistema. Las condiciones analizadas contemplaron: a) Consumo Máxima Hora en la red, con aporte complementario del tanque, para determinar las presiones dinámicas con que operará el sistema; b) Sin consumo en la red, para determinar las presiones estáticas máximas del sistema
En el análisis se utilizó como punto de referencia una altura de agua en el tanque de 0.5 metros. En los resultados se puede observar que las presiones se encuentran en los rangos permisibles.
Los resultados indican que las presiones dinámicas y estáticas en el sistema se encuentran en su mayoría en el rango de permisible.
El agua será distribuida por gravedad a toda la comunidad instalándose un total de 10,056.00 metros de tubería PVC SDR- 26 en diámetros que varían entre 75 y 13.5 mm, con la siguiente distribución:


Tubería

instalación

ml

TOTAL

unidades

Tubería de 2” SDR 26

3,000

517

Tubería de 11/2” SDR 26

3,000

517

Tubería de 1” SDR 26

2,500

431










Tubos pvc de ½” SDR13.5

2,640.00

455

Total

11,140.00

1,920.00


5.3.4 Tanque de almacenamiento
De acuerdo a las proyecciones, la capacidad de almacenamiento requerida para un periodo de 20 años es de 2,500 galones equivalente a 2500 galones, equivalentes a 9.46 m3.

La construcción del tanque de almacenamiento se encontrará a una altura superior de la comunidad para que el agua llegue con la suficiente presión en los diferentes puntos que se ubican las viviendas.

La conexión de los tanques con la red tendrá un diámetro de 50 mm (2"), conforme se indica en los planos respectivos.
La ubicación de este tanque, se debe a la conformación de la comunidad en 2 grupos, geográfica y topográfica, ya que con un solo tanque, se podría resolver el abastecimiento del agua a las 87 familias.
Por razones de presupuesto se logro realizar un tanque de 2500 galones con el fin de distribuir mediante horarios a los 2 sectores mencionados.
Cabe señalar que el tanque a construir bajo las premisas de proyección y consumo debiera ser un tanque de 5,472 galones.
5.3.5 Conexiones de servicio
Para dar servicio a la población, en atención a su demanda y a la ubicación de las viviendas con respecto a las tuberías matrices, se plantean los siguientes niveles de servicio:
Conexiones domiciliares de patio para todas las viviendas que se encuentran frente a la red de distribución. Al inicio del período de diseño, el sistema contará con 88 conexiones de patio. El número máximo de conexiones que tendrá el sistema asciende a 175 al año 2,029.
Importante también mencionar que el proyecto contempla la instalación de medidores de agua de chorro múltiple de ½”, lo cual permitirá que la población pague lo que consume, de acuerdo al costo del metro cúbico calculado. Además esto evitará el derroche de agua y garantizará el abastecimiento durante las 24 horas del día.
5.3.6 Análisis de Calidad del Agua
Para valorar la calidad del Agua a utilizar en el Sistema de Agua de Apantillo Siare, se realizaron Análisis Físico - Químico y Bacteriológico en Marzo de 2009.
Se decidió recolectar en un punto de la captación propuesta por los comunitarios de San de Pablo y Trinidad, ubicada en la rivera del rio.

Propiamente donde se construirá la captación en la elevación 1000.00 PI-0

Las muestras fueron conservadas con hielo y llevadas a Managua para su análisis Físico – Químico y Bacteriológico, en los laboratorios del Centro de Investigación y Estudios en medio Ambiente, (CIEMA) de la Universidad Nacional de Ingeniería
Los resultados Físicos - Químicos fueron analizados mediante los métodos del Standard Método Edición No 20, 1998 EPA: Environmental Protección Agencia, (Agencia de Protección del Medio Ambiente, por sus siglas en Ingles), para análisis de Aguas de consumo y comparados con las Normas CAPRE, que rigen a la región Centroamericana.
Dentro de los parámetros Físicos analizados se encuentran: Aspecto, Potencial de Hidrogeno, Turbiedad y Color Verdadero.
En los resultados de los análisis la muestra del punto, tiene valores inferiores de los parámetros mencionados anteriormente, destacándose la turbiedad y el color verdadero con 1.36 y 5 respectivamente para este punto, sin embargo esto no representa mayor problema dado que son valores todavía debajo de la norma de 5 y 15 respectivamente.
Los parámetros químicos cumplen están por debajo de la norma CAPRE, se cumple con los parámetros establecidos de la Organización Mundial de la Salud OMS.

5.3.7 Tratamiento
En cuanto a la contaminación bacteriológica se presento contaminación de coliformes totales y fecales, por lo que se propone como sistema de tratamiento solamente la desinfección preventiva con cloro con una dosificación establecida en las normas de INAA. Ver resultados en Anexo 1
Conforme a los métodos y medios empleados por el ENACAL en sistemas con características rurales, se propone que la cloración se realice empleando un hipoclorador con capacidad de 30 galones.
La dotación de cloro proporcionará 5 ppm de cloro libre en el punto de aplicación, todo ello para lograr una concentración de cloro residual del orden de 0.5 a 1.0 mg/l, luego de 30 minutos mínimos de contacto (aproximadamente). La dosificación definitiva variará según las pruebas periódicas que se irán efectuando.

5.4 Presupuesto del proyecto

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