ESTUDIO DE LA POBLACIÓN, DEMANDA, OFERTA Y BALANCE

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1 Cliente AMPLIACIÓN Y MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO SANITARIO EN LA LOCALIDAD DE CHUQUIBAMBA, DISTRITO DE CHUQUIBAMBA, PROVINCIA DE CONDESUYOS, DEPARTAMENTO Y REGIÓN DE AREQUIPA INFORME FINAL SERVICIO DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO DE AREQUIPA S.A. Doc. 001 Rev. 001 Fecha Julio 2017 Página 1 de 48 AMPLIACIÓN Y MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO SANITARIO EN LA LOCALIDAD DE CHUQUIBAMBA, DISTRITO DE CHUQUIBAMBA, PROVINCIA DE CONDESUYOS, DEPARTAMENTO Y REGIÓN DE AREQUIPA ESTUDIO DE LA POBLACIÓN, DEMANDA, OFERTA Y BALANCE JULIO 2017 CONTROL DE EMISIÓN Y CAMBIOS Rev. Fecha Descripción Elaborado Revisado Aprobado 1 Julio 2017 DOCUMENTO EMITIDO PARA INFORMACIÓN DEL CLIENTE LKS SEDAPAR SEDAPAR Firmas de la Revisión Vigente: 2

2 ÍNDICE 1 CÁLCULO DE LA DEMANDA DELIMITACIÓN DE LAS ZONAS DE LOTIZACIÓN Nombre del Proyecto Localización Habilitaciones Urbanas Plano de Habilitaciones Urbanas Características del Distrito de Chuquibamba Planos de límite de Lotización ESTIMACIÓN DE LA POBLACIÓN Población Población beneficiada por zonas Periodo de diseño Cálculo de la Población Futura Proyección de la Población Futura Horizonte del Proyecto Cálculo de la Población Servida ESTIMACIÓN DE LA DOTACIÓN DE AGUA POTABLE Dotación de Agua Potable Coeficiente de variación de consumo Almacenamiento Agua no facturada Volumen contra incendios y reserva Parámetros Proyección de cobertura de servicios Conexiones Domiciliarias Planta de Tratamiento de Aguas Residuales ESTIMACIÓN DEL PERIODO DE DISEÑO Cálculo del Periodo de Diseño CÁLCULO DE LA DEMANDA POR SECTORES Proyección de la Población

3 1.5.2 Demanda de Agua Potable CÁLCULO DE LA OFERTA OFERTA DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE Fuente de Agua Potable Captación de Palljaruta Almacenamiento Línea de Conducción Línea de Aducción Calidad de Agua OFERTA DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO Planta de Tratamiento de Desagües Emisor BALANCE OFERTA - DEMANDA AGUA POTABLE Captación y Planta de tratamiento Reservorios Línea de Conducción Línea de Aducción ALCANTARILLADO Planta de Tratamiento de Desagües Emisor

4 1 CÁLCULO DE LA DEMANDA 1.1 DELIMITACIÓN DE LAS ZONAS DE LOTIZACIÓN Nombre del Proyecto El nombre del proyecto es AMPLIACIÓN Y MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO SANITARIO EN LA LOCALIDAD DE CHUQUIBAMBA, DISTRITO DE CHUQUIBAMBA, PROVINCIA DE CONDESUYOS, DEPARTAMENTO Y REGIÓN DE AREQUIPA Localización Distrito: Chuquibamba. Provincia: Condesuyos. Región: Arequipa. Departamento: Arequipa. Altura: 2880 m.s.n.m. Clima: Temperatura promedio de 20 C. Precipitación anual: 1 mm/año. Figura 1.1 Localización del Proyecto. 5

5 1.1.3 Habilitaciones Urbanas Las habilitaciones urbanas que se encuentran dentro del ámbito de acción del proyecto se presentan en la siguiente tabla: Tabla 1.1 Habilitaciones Urbanas del Proyecto. Habilitación Urbana N Lotes Área Chuquibamba AA.HH. Belén Los Errantes de Chuquibamba Antonio, Linio y Gilberto Urb. 23 de Junio Copacabana Ampliación Copacabana Vallecito y Ampliación Vallecito Los Errantes de Chuquibamba II Etapa Total Plano de Habilitaciones Urbanas 6

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7 1.1.5 Características del Distrito de Chuquibamba a) Altitud El distrito de Chuquibamba está ubicado a una altitud de 2880 m.s.n.m. en la región quechua, entre los latitud sur y longitud oeste. b) Clima El clima del distrito de Chuquibamba es seco, frío a templado, con lluvias en los meses de Diciembre a Marzo. La temperatura media oscila entre los 06 C a 16 C. c) Geología La ciudad de Chuquibamba se encuentra formada sobre material formado por terrazas fluvioglacial que logra cubrir las formaciones de rocas precámbricas (gneis, rocas intrusitas: granodioritas y granitos). De acuerdo a su origen geológico los suelos son conglomerados semicompactados de material limo-arcilloso con presencia de bolonerías de rocas basálticas, andesiticas y piedra pómez, por dicha naturaleza sus características geotécnicas son óptimas para la implementación de construcciones considerándose como terreno semirocoso. d) Hidrología El principal recurso hídrico del distrito de Chuquibamba es el rio Blanco, que tiene sus orígenes en los deshielos del Coropuna, este río al pasar por Chuquibamba se denomina Río grande, y al seguir por la zona de Pacaychacra se llama Río Huario. Estas fuentes hídricas permiten que el manejo de riego de cultivos sea por gravedad. Asimismo existe el Río Huacucane, proveniente de las quebradas de Huacucane, y manantiales, las mismas que permite regar las andenerías de Chuquibamba. e) Flora y fauna Dentro de la Fauna se tiene el ganado vacuno, ovino caprino, equino, así también a mas altura de Chuquibamba tenemos los camélidos (Llama y alpaca) vizcachas, perdices. En la flora los más representativo son: papa, zapallo, maíz, quinua, olluco, alfalfa, tumbo, rocoto, etc. f) Vías de comunicación Al distrito de Chuquibamba se accede desde Arequipa, a través de la Carretera Panamericana Sur, hasta el Km 892 (altura del cruce de Camaná- Majes), continuando por la carretera asfaltada que va al valle de Majes, siguiendo luego por Corire, Aplao, hasta cruce de Acoy, por donde se indica la carretera a Chuquibamba. 8

8 El tiempo de viaje dura aproximadamente 5 horas desde Arequipa. En la ciudad de Arequipa existen líneas de buses que conducen al área de estudio, que se abordan desde el Terminal Terrestre así como del Terrapuerto en Arequipa. Asimismo en la localidad de Chuquibamba existe un Terminal terrestre, desde donde salen diariamente los buses hacia Arequipa y los demás distritos de la Provincia. g) Medios de comunicación La provincia cuenta con un sistema automático de centrales telefónicas que permiten el empleo de todos los servicios existentes, incluyendo el de telefonía celular. Tiene cubierto el espectro radial en AM y FM, así como en canales de televisión. En la localidad se cuenta con servicios de Internet Planos de límite de Lotización 9

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10 1.2 ESTIMACIÓN DE LA POBLACIÓN Población La población del Distrito urbano de Chuquibamba ha decrecido desde 3008 habitantes en el año 1972 hasta 2576 habitantes en el año En el cuadro que se presenta a continuación, se puede observar que las tasas anuales de crecimiento geométrico fueron negativas en los períodos intercensales y , sin embargo en el último periodo intercensal hubo un crecimiento de la población urbana siendo la tasa intercensal positiva de 0.59%. Esto es según la fuente referencial de los Censos Nacionales INEI realizados en dichos años, por lo tanto a partir de esta base de datos, los cálculos de la proyección de la Población se han realizado mediante cuatro métodos diferentes de cálculo (Ver Apartado 1.2.4). Tabla 1.1 Censos Nacionales INEI. Distrito de Chuquibamba. Censos Población urbana Tasa intercensal Lotes Densidad % % % Fuente: INEI Censos Nacionales. La población actual de la localidad de Chuquibamba es de 2840 habitantes al año 2016, teniendo una densidad poblacional igual a Tabla 1.2 Parámetros de la proyección del Distrito de Chuquibamba. Localidad Sin proyecto Población actual (habitantes) 2840 Número de viviendas 1174 Tasa crecimiento anual de población (%) 0.17 Densidad por lote (habitante/lote) Población beneficiada por zonas Tabla 1.1 Habilitaciones Urbanas del Proyecto. Habilitación Urbana N Lotes Población Chuquibamba AA.HH. Belén Los Errantes de Chuquibamba Antonio, Linio y Gilberto Urb. 23 de Junio Copacabana Ampliación Copacabana

11 Vallecito y Ampliación Vallecito Los Errantes de Chuquibamba II Etapa Periodo de diseño Total Según los criterios de evaluación para los proyectos de saneamiento, el horizonte del proyecto en la localidad de Chuquibamba es de 20 años. Figura 1.2 Periodo de Diseño Cálculo de la Población Futura Cada vez más, y con propósitos de planeamiento económico, social, político y comercial, usuarios de los diferentes ámbitos del quehacer nacional, demandan conocer la población total, para determinar la capacidad potencial de consumidores. Cuando los encargados de hacer estas proyecciones inician su trabajo, se enfrentan al gran dilema de cuál metodología, se debe utilizar. Existen diversos métodos de estimar las poblaciones. Para propósitos del presente Proyecto, se ha utilizado metodologías que establecen estimaciones que se realizan en base a funciones de tipo matemático, como la lineal, geométrica, parabólica y/o exponencial, suponiendo un comportamiento de la población según este tipo de función. Para la determinación de la curva de crecimiento poblacional se ha determinado con los datos de los censos y con los diferentes modelos: aritmético, geométrico, parabólico y curva exponencial modificada. Las estimaciones se han realizado en forma independiente para la localidad de Chuquibamba. a. Método Aritmético Ecuación: Pf = Po ( 1 + r t ) Combinaciones con dos censos : === > r = -1.55% === > r = -0.68% === > r = -0.20% === > r = -0.04% === > r = 0.31% === > r = 0.61% Combinaciones de tres censos : === > r1 = -0.69% === > r2 = -0.17% 12

12 === > r3 = -0.17% === > r4 = 0.31% Combinación con cuatro censos : === > r5 = -0.17% Tabla 1.3 Comportamiento histórico de la Población. Curva Tasa Sumatoria Diferencia Censo % % % % % Curva seleccionada: Po = 2796 habitantes r = 0.31% Figura 1.3 Curva de crecimiento según Método Aritmético. METODO ARITMÉTICO 4,000 POBLACION (Hab) 3,500 3,000 2,500 2,000 1,500 1, ,970 1,980 1,990 2,000 2,010 TIEMPO (Años) Censo b. Método Geométrico Ecuación: Pf = Po ( 1 + r ) t Combinaciones con dos censos : === > r = -1.65% === > r = -0.74% === > r = -0.21% 13

13 === > r = -0.04% === > r = 0.30% === > r = 0.59% Combinaciones con tres censos : === > r1 = -0.20% === > r2 = -0.46% === > r3 = -0.67% === > r4 = 0.17% Combinación con cuatro censos : === > r5 = -0.31% Tabla 1.4 Comportamiento histórico de la Población. Curva Tasa Sumatoria Diferencia Censo % % % , % % Curva seleccionada: Po = 2,796 habitantes r = 0.17% 4,000 3,500 Figura 1.4 Curva de crecimiento según Método Geométrico. METODO GEOMÉTRICO POBLACION (Hab) 3,000 2,500 2,000 1,500 1, ,970 1,980 1,990 2,000 2,010 TIEMPO (Años) Censo

14 c. Método Parabólico Ecuación: Pf = A + B. t + C. t 2 Combinaciones con tres censos : === > A1 = 2796 B1 = C1 = === > A2 = 2796 B2 = C2 = === > A3 = 2796 B3 = C3 = === > A4 = 2796 B4 = C4 = 0.65 Mínimos cuadrados : === > A5 = 2796 B5 = C5 = 1.18 Tabla 1.5 Comportamiento histórico de la Población. Curva Sumatoria Diferencia Censo Curva seleccionada: A = 2796 B = C =

15 Figura 1.5 Curva de crecimiento según Método Geométrico. METODO PARABÓLICO 3,500 POBLACION (Hab) 3,000 2,500 2,000 1,500 1, ,970 1,980 1,990 2,000 2,010 TIEMPO (Años) Censo d. Método de Curva Exponencial Modificada Ecuación : Pf = A + B.t Mínimos cuadrados : === > A5 = B5 = Proyección de la Población Futura Para efectos de la estimación de la proyección de la población a lo largo del horizonte del proyecto, adoptaremos el modelo geométrico y una tasa de crecimiento de 0.17% anual, como resultado de los análisis poblacional de los años Esta tasa es equivalente al último periodo intercensal En consecuencia la ecuación que muestra la proyección de la población es: Ecuación elegida : 2830 ( ) T 16

16 Tabla 1.6 Cuadro resumen de Población Futura. N Año Censo Aritmético Geométrico Parabólico Exponencial Curva Modificada Elegida A B C D E F G H I

17 Figura 1.6 Curva de crecimiento del Distrito de Chuquibamba. CURVA DE CRECIMIENTO POBLACIONAL DEL DISTRITO DE CHUQUIBAMBA 6000 POBLACION (Habitantes) TIEMPO (Años) Censo Arimético Geométrico Parabólico Exponen. Modifi Horizonte del Proyecto De acuerdo a los criterios planteados y conforme a lo establecido en los términos de referencia, el periodo de diseño será igual a 20 años, cuyo horizonte es el año Cálculo de la Población Servida El servicio de agua potable es administrado por SEDAPAR S.A., se cuenta con un servicio continuo de 24 horas del día, cuenta con 1258 conexiones domiciliarias al mes de diciembre del

18 LOCALIDADES Población Total Habitantes Fuente: Indicadores de Gestión SEDAPAR Tabla 1.7 Población servida Agua Potable (Proyectada). Conex. Domic. Agua Potable N POBLACION SERVIDA Poblac.Abastec. Total Agua Potable hab. Poblac.Deficit. Agua Potable hab. Cobertura Agua Potable % Conex.Domic. hab. Tanque Cist. hab. Pileta Púb. hab. TOTAL DEPARTAMENTO % AREQUIPA METROPOLITANA % Arequipa % Alto Selva Alegre % Cayma % Cerro Colorado % Characato % Chiguata % Jacobo Dickson Hunter % Jose Luis Bustamante y Rivero % Mariano Melgar % Miraflores % Paucarpata % Sabandía % Sachaca % Socabaya % Tiabaya % Uchumayo % Yanahuara % Yura % TOTAL PROVINCIAS % Arequipa La Joya % Caylloma Chivay % El Pedregal % La Unión Cotahuasi % Condesuyos Chuquibamba % Castilla Aplao % Islay Mollendo % Mataraní % Mejía % Cocachacra % La Curva % El Arenal % La Punta de Bombón % Camaná Camaná % Caravelí Caravelí % Chala % Atico % Yauca % El servicio de alcantarillado es administrado por SEDAPAR S.A., cuenta con 1147 conexiones domiciliarias al mes de diciembre del

19 Tabla 1.8 Población servida Alcantarillado (Proyectada). LOCALIDADES Población Total Habitantes Conex. Domic. Alcantarillado N Poblac.Abastec. Alcantarillado hab. Poblac.Deficit. Alcantarillado hab. Cobertura Alcantarillado % TOTAL DEPARTAMENTO % AREQUIPA METROPOLITANA % Arequipa % Alto Selva Alegre % Cayma % Cerro Colorado % Characato % Chiguata % Jacobo Dickson Hunter % Jose Luis Bustamante y Rivero % Mariano Melgar % Miraflores % Paucarpata % Sabandía % Sachaca % Socabaya % Tiabaya % Uchumayo % Yanahuara % Yura % TOTAL PROVINCIAS % Arequipa La Joya % Caylloma Chivay % El Pedregal % La Unión Cotahuasi % Condesuyos Chuquibamba % Castilla Aplao % Islay Mollendo % Mataraní % Mejía % Cocachacra % La Curva % El Arenal % La Punta de Bombón % Camaná Camaná % Caravelí Caravelí % Chala % Atico % Yauca % Fuente: Indicadores de Gestión SEDAPAR

20 1.3 ESTIMACIÓN DE LA DOTACIÓN DE AGUA POTABLE Dotación de Agua Potable Para los consumos según las categorías se han calculado en base a la facturación del año 2016 brindada por SEDAPAR. Se tiene el volumen anual de agua facturado (m 3 ), este volumen se convierte en un volumen mensual (m 3 /mes). En dicha información también se tiene como dato el número de conexiones c/medidor, los cuales el volumen mensual se divide con el número de conexiones c/medidor y se obtiene el consumo unitario c/medidor. Para obtener el consumo unitario s/medidor: Consumo unitario s/medidor = 1.05 * Consumo unitario c/medidor Tabla 1.9 Consumo según Categoría. Datos de consumo por conexión según categorías Doméstico (m 3 /mes/conexión) Consumo unitario c/medidor Consumo unitario s/medidor Comercial Consumo unitario c/medidor Consumo unitario s/medidor Industrial Consumo unitario c/medidor Consumo unitario s/medidor Estatal Consumo unitario c/medidor Consumo unitario s/medidor Social Consumo unitario c/medidor Consumo unitario s/medidor Consumo de los no conectados Consumo de los no conectados Coeficiente de variación de consumo El Reglamento de Nacional de Edificaciones (RNE) Norma OS.100, numeral 1.5 establece las variaciones de consumo o gasto según se aprecia en la siguiente tabla. Para el final del periodo de diseño se requerirá la demanda máxima diaria, máxima horario que se presentan a continuación: - Demanda máxima diaria: Qmd = K1 x Qp 21

21 Donde: Qmd Ampliación y Mejoramiento del Sistema de Agua Potable y Alcantarillado Sanitario en la : Caudal máximo diario. K1 : Coeficiente adimensional del RNE, Norma OS. 100, numeral 1.5. Qp : Caudal promedio. - Demanda máxima horaria: Qmh = K2 x Qp Donde: Qmh : Caudal máximo horario. K2 : Coeficiente adimensional del RNE, Norma OS. 100, numeral 1.5. Qp : Caudal promedio. Tabla 1.10 Coeficientes de Variaciones. Coeficiente de variación Coeficiente Coeficiente de variación diaria (K1) 1.30 Coeficiente de variación horaria (K2) Para el cálculo del caudal máximo diario se ha tomado como parámetro el valor de K1 igual a 1.30 y para el cálculo del caudal máximo horario el coeficiente de variación (K2) es igual a Almacenamiento Se tiene tres reservorios apoyados denominados R-1, R-2 y R-3, de capacidades de 120 m 3, 120 m 3 y 280 m 3 respectivamente, por lo que en total es 520 m 3. Reservorio Tipo Funcionamiento Tabla 1.11 Almacenamiento de Reservorios. Volumen (m 3 ) Antigüedad (Años) CF (msnm) CNA (msnm) R-1 Apoyado Cabecera R R-2 Apoyado R R-3 Apoyado Cabecera R Total 520 Estado Año Tabla 1.12 Oferta de Almacenamiento. Oferta Actual (m 3 ) Demanda Proyectada (m 3 ) Balance (m 3 ) Base

22 1.3.4 Agua no facturada Según el PMO (Plan Maestro Operativo), en el año 2011, el Distrito de Chuquibamba tiene un 14.63% de agua no facturada, debido a que el dato no es actualizado no se tomará como base para los cálculos. Para los cálculos de las demandas se ha considerado un 30.36% de pérdidas de agua en el año 2016, y por criterio se ha considerado un 25% de pérdidas de agua a partir del año 2017 hacia el año También se conoce que en el año 2016 se tiene un 35% de agua no facturada en la ciudad de Arequipa. Tabla 1.13 Porcentaje de pérdidas de agua. Año Pérdidas de Volumen agua (%) (m 3 ) 2016 Base 30.36% % % % % % % % % % % % % % % % % %

23 % % % % Volumen contra incendios y reserva Para el cálculo de la demanda de almacenamiento se ha considerado los volúmenes de regulación, reserva y contra incendios. Se aprecia que la demanda de almacenamiento al año 10 es de 372 m 3 y al año 20 es de 386 m Parámetros Año Tabla 1.14 Almacenamiento de Agua Potable. Volumen Demanda Vol. Reg. (m 3 ) Vol. Res. (m 3 ) Vol. Contra incen. (m 3 ) Vol. Total (m 3 ) 2016 Base Tabla 1.15 Parámetros de Diseño. Localidad Sin proyecto Población actual (habitantes) 2840 Número de viviendas 1174 Tasa crecimiento anual de población (%)

24 Densidad por lote (habitante/lote) 2.60 Porcentaje de pérdidas % Micromedición doméstico (%) % Micromedición comercial industrial (%) 0.00 % Población actual con conexiones agua (red pública) 1143 Población actual con conexiones desagüe (red pública) Proyección de cobertura de servicios Año Cobertura agua (%) Tabla 1.16 Proyección de cobertura de servicios. Micromedición (%) Cobertura desagüe (%) Pérdidas de agua (%) Doméstico Comercial industrial social estatal 2016 Base 88.13% 80.66% 30.36% 79.33% 65.00% % % 25.00% % % % % 25.00% % % % % 25.00% % % % % 25.00% % % % % 25.00% % % % % 25.00% % % % % 25.00% % % % % 25.00% % % % % 25.00% % % % % 25.00% % % % % 25.00% % % % % 25.00% % % % % 25.00% % % % % 25.00% % % % % 25.00% % % % % 25.00% % % % % 25.00% % % % % 25.00% % % % % 25.00% % % % % 25.00% % % % % 25.00% % % Conexiones Domiciliarias Las conexiones existentes que se indican en la siguiente tabla son hasta el año Conexión por tipo de usuario Doméstico Comercial Tabla 1.17 Conexiones de Agua Potable y Alcantarillado. Agua potable Desagüe Tipo de medición No. de Conexión Total Conexión Total Conexión Con Medidor Sin Medidor 153 Con Medidor Sin Medidor 14 25

25 Industrial Estatal Social Con Medidor 17 Sin Medidor 2 Con Medidor 25 Sin Medidor 2 Con Medidor 1 Sin Medidor 0 TOTAL Planta de Tratamiento de Aguas Residuales Por información incompleta de la calidad de agua de la nueva captación Palljaruta (en cuanto a la turbiedad en épocas de lluvias), y considerando la realidad de la zona, así como al poco caudal de 7 l/s, se ha planteado la construcción de una planta de tratamiento de filtración lenta de lecho modificado, con el fin de reducir la turbiedad, teniendo como componentes: Un presedimentador. - Dos sedimentadores. - Dos prefiltros de grava de flujo horizontal. - Dos filtros lentos de lecho modificado. El agua tratada será conducida a la caseta de cloración proyectada. 1.4 ESTIMACIÓN DEL PERIODO DE DISEÑO Cálculo del Periodo de Diseño El periodo de diseño para cualquier obra de ingeniería es el número de años en los cuales una obra debe prestar de manera eficiente el servicio para la cual fue diseñada. Para realizar el diseño de la ampliación y mejora del sistema de agua potable y alcantarillado sanitario de Chuquibamba, es necesario tener en cuenta una serie de factores determinantes en la fijación del periodo de diseño: - Población servida y tasa de crecimiento. El periodo de diseño se determina por el tamaño de la población objetivo, según los siguientes rangos de población: Tabla 1.18 Periodo de diseño en función a la población. Población Periodo Para poblaciones de 1000 a habitantes Para poblaciones de a habitantes Para poblaciones mayores a habitantes 10 a 15 años 15 a 20 años 30 años - Vida útil de las instalaciones y equipos. El periodo de diseño puede ser determinado por los componentes y equipamiento que 26

26 integrarán el proyecto, de esta forma tenemos: Tabla 1.19 Periodo de diseño en función a los componentes. Componentes Periodo Redes de agua secundarios y principales Colectores secundarios y principales Redes de agua, aducción, conducción Colectores, interceptores y emisores Mecánico Combustión Eléctrico Equipos - Posibilidades de financiamiento y tasa de interés. 20 a 30 años 30 a 50 años Periodo 5 a 10 años 5 a 10 años 10 a 15 años Para el cálculo teórico del periodo de diseño, existen diversas metodologías todas de carácter teórico, podemos mencionar entre ellas las siguientes: El Método de Simón Arocha: x (1 = r 0.3 ( α) α El Método de Jorge Pflucker: x (1 α) = r r 0.5 ) x 0.85 o Dónde: a = Factor escalar de economía. r = Tasa de interés. X0 = Demanda actual entre demanda esperada. Para nuestro caso, consideramos los siguientes valores: Tabla 1.20 Periodo de diseño en función de la tasa de financiación. Componentes a r Xo Periodo diseño Método Simón Arocha Periodo diseño Método Jorge Pflucker Conducciones sanitarias Red de potables Plantas de Tratamiento Teniendo en cuenta criterios económicos los periodos óptimos de diseño están entre 18 y 20 27

27 años. - Facilidades de construcción y ampliación de acuerdo con las condiciones locales. La determinación del periodo de diseño de un proyecto de abastecimiento de agua está ligado a factores económicos, por ello para asignar un periodo de diseño al sistema debemos tener presente las facilidades de construcción que inducirán a mayores o menores periodos de inversión. Una vez analizados los diferentes criterios se establece un período de diseño de 20 años para la ampliación y mejora del sistema de agua potable y alcantarillado sanitario de Chuquibamba, por ser la solución técnica-económica más razonable. 1.5 CÁLCULO DE LA DEMANDA POR SECTORES Proyección de la Población - Población Censal INEI La población del Distrito urbano de Chuquibamba ha decrecido desde 3008 habitantes en el año 1972 hasta 2578 habitantes en el año Del cuadro que se indica, se puede observar que las tasas anuales de crecimiento geométrico fueron negativas en los períodos intercensales y , sin embargo en el último periodo intercensal hubo un crecimiento de la población urbana siendo la tasa intercensal de 0.59%. Esto es según la fuente referencial de los Censos Nacionales INEI realizados en dichos años, por lo tanto a partir de esta base de datos los cálculos de la proyección de la Población se han realizado mediante cuatro métodos diferentes de cálculo (Ver Apartado 1.2.4). Tabla 1.21 Población Censal INEI. Distrito de Chuquibamba. Censos Población urbana Tasa intercensal Lotes Densidad % % % Fuente: INEI Censos Nacionales. Como información adicional tenemos los datos censales de la Provincia de Condesuyos, tal como se muestra en el cuadro siguiente: Tabla 1.22 Censos Nacionales INEI. Provincia de Condesuyos Departamento de Arequipa. Censos Población urbana Tasa intercensal

28 % % % Fuente: INEI Censos Nacionales. - Proyección de la Población Beneficiaria Para efectos de la estimación de la proyección de la población a lo largo del horizonte del proyecto, adoptaremos el modelo geométrico y una tasa de crecimiento de 0.59% anual, como resultado de los análisis poblacional de los años Esta tasa es equivalente al último periodo intercensal A partir de la población resultante del año 2016 de 2840 habitantes (población actual), proyectaremos la población futura a la tasa determinada anteriormente de 0.17%. En consecuencia la ecuación que muestra la proyección de la población es: Ecuación elegida : 2840 (1 + 0,0017) T Tabla 1.23 Proyección de la Población Futura. Año Población Demanda de Agua Potable 2016 Base La demanda total de agua está conformada por la sumatoria de las demandas domésticas, 29

29 comercial, estatal, y social; con micromedición y sin micromedición. A continuación se presenta la información base y los parámetros de proyección para estimar la demanda total en el horizonte del proyecto: Tabla 1.24 Información base y parámetros de proyección del Distrito de Chuquibamba. Localidad Sin proyecto Población actual (habitantes) 2840 Número de viviendas 1174 Tasa crecimiento anual de población (%) 0.17 Densidad por lote (habitante/lote) 2.60 Porcentaje de pérdidas 30.36% Micromedición doméstico (%) 79.30% Micromedición comercial industrial (%) 0.00% Población actual con conexiones agua (red pública) 1143 Población actual con conexiones desagüe (red pública) 1026 A continuación se proyectará la demanda de agua potable, teniendo en cuenta el año 2016 como base. 30

30 Tabla 1.25 Demanda de agua potable. AÑO POBLACION COBERT URA (%) CONEX. OTROS MEDIOS (*) POBLACION SERVIDA (hab) VIVIENDAS SERVIDAS (unidades) CONEXIONES DOMESTICO CONEXIONES COMERCIALES CONEXIONES INDUSTRIALES CONEXIONES ESTATALES CONEXIONES SOCIALES TOTAL CONEXIONES C/MED. S/MED. TOTAL C/MED. S/MED. TOTAL C/MED. S/MED. TOTAL C/MED. S/MED. TOTAL C/MED. S/MED. TOTAL C/MED. S/MED. TOTAL CONSUMO DOMESTICO CONSUMO COMERCIAL CONSUMO DE AGUA (l/día) CONSUMO INDUSTRIAL CONSUMO ESTATAL CONSUMO SOCIAL CONSUMO TOTAL CONECTADO Qp (t/seg) DEMANDA AGUA Qp (m3/año) Qmd (lt/seg) Qmh (lt/seg) 2016 B % 11.87% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , Fuente: Elaboración Propia. 31

31 Tabla 1.26 Demanda máxima diaria y horaria de agua potable. DEMANDA AGUA AÑO POBLACION Qp (t/seg) Qp (m3/año) Qmd (lt/seg) Qmh (lt/seg) 2016 B Fuente: Elaboración Propia. 32

32 Año Tabla 1.27 Almacenamiento de Agua Potable. Volumen Demanda Vol. Reg. (m 3 ) Vol. Res. (m 3 ) Vol. Contra incen. (m 3 ) Vol. Total (m 3 ) 2016 Base Tal como se mencionó anteriormente, para el cálculo de la demanda de almacenamiento se ha considerado los volúmenes de regulación, reserva y contra incendios. Se aprecia que la demanda de almacenamiento al año 10 es de 372 m 3 y al año 20 es de 386 m 3. 33

33 Tabla 1.28 Proyección de la demanda de desagüe localidad de Chuquibamba. COBERTURA (%) CONEXIONES FLUJO PROMEDIOS (l/día) FLUJO MAXIMO HORARIO DE DESAGUE AÑO POBLACION CONEX. OTROS MEDIOS (*) POBLACION SERVIDA (hab) VIVIENDAS SERVIDAS (unidades) CNX DOME CNX COMER CNX IND CNX ESTAT CNX SOCIAL TOTAL CNX CONSUMO DOMESTICO CONSUMO COMERCIAL CONSUMO INDUSTRIAL CONSUMO ESTATAL CONSUMO SOCIAL CONSUMO TOTAL CONECTADO Flujo M aximo de horario de desague (lt/seg) Flujo M aximo de horario de desague (lt/seg) Flujo M aximo de horario de desague (lt/dia) Flujo M aximo de horario de desague (m3/año) 2016 B % 19.3% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , Fuente: Elaboración Propia. 34

34 Tabla 1.29 Demanda de tratamiento de aguas residuales Chuquibamba. COBERTURA (%) CONEXIONES FLUJO PROMEDIOS (l/día) FLUJO PROMEDIO DE DESAGUE AÑO POBLACION CONEX. OTROS MEDIOS (*) POBLACION SERVIDA (hab) VIVIENDAS SERVIDAS (unidades) CNX DOME CNX COMER CNX IND CNX ESTAT CNX SOCIAL TOTAL CNX CONSUMO DOMESTICO CONSUMO COMERCIAL CONSUMO INDUSTRIAL CONSUMO ESTATAL CONSUMO SOCIAL CONSUMO TOTAL CONECTADO Flujo Promedio de desague (lt/seg) Flujo Promedio de desague (lt/dia) Flujo Promedio de desague (m3/año) 2016 B % 19.3% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , % 0.0% , Fuente: Elaboración Propia. 35

35 2 CÁLCULO DE LA OFERTA 2.1 OFERTA DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE Fuente de Agua Potable El abastecimiento de agua potable para la localidad de Chuquibamba es del tipo subterránea a través de manantiales, ubicadas en la parte alta de la localidad urbana. De acuerdo al aforo realizado, la producción de las fuentes es de 6.63 lps. Asimismo la nueva captación denominada Palljaruta, en funcionamiento construida por la Municipalidad de Condesuyos y financiada por el Gobierno Regional de Arequipa, permite ampliar la producción de agua. Se han efectuado los análisis de agua respectivos a esta fuente, concluyéndose que el agua es de buena calidad, siendo apta para el consumo humano. Sin embargo en épocas de avenida (Diciembre-Abril), se incrementa la turbiedad del agua, razón por la cual se hace necesario realizar un tratamiento al agua. Asimismo se ha efectuado el aforo respectivo, mediante el método volumétrico siendo el caudal de producción de 8.93 lps (mes de Mayo del 2011) finales de los meses de lluvia y en el mes de septiembre del 2011 se ha realizado otro aforo volumétrico arrojando un caudal de 7.24 lps (época de estiaje) Captación de Palljaruta A fin de optimizar y mejorar la eficiencia de conducción se construirá dos desarenadores en paralelo, antes de su ingreso a la caja de reunión existente de la captación Palljaruta. Además se ha considerado un vertedero al ingreso de dicha unidad, a fin regular el caudal de ingreso. También se ha considerado la tubería de limpia y rebose de la unidad, los mismos que evacuarán el agua hacia la quebrada Palljaruta. Asimismo contara con cerco perimétrico. Esta nueva captación cuenta con resolución de licencia de uso poblacional de la Autoridad Nacional del Agua Ministerio de Agricultura otorgado a la Municipalidad Provincial de Condesuyos mediante la Resolución Administrativa Nº ANA/ALA.CM. Según esta resolución otorga hasta 6 lps de esta fuente y refrendada por la Resolución Jefatural Nº ANA de fecha 21 de Agosto del 2011 donde a la letra dice: Otorgar licencia de uso de agua superficial con fines poblacionales a la Municipalidad Provincial de Condesuyos, para aprovechar un volumen anual de hasta 220,752 m 3 y captar un caudal de 7.00 l/s, provenientes del manantial Palljaruta, ubicado en las coordenadas: Tabla 2.1 Coordenadas de la Captación de Palljaruta. Componente Este (m) Norte (m) Manantial de Palljaruta Ambos en proyección UTM Datum WGS 84, zona 18 sur. Por lo tanto la oferta optimizada de la captación conjunta será de Qprod =13.63 l/s. 36

36 2.1.3 Almacenamiento Como oferta de volumen de almacenamiento tenemos a tres reservorios apoyados denominados R-1, R-2 y R-3, de capacidades de 120 m 3, 120 m 3 y 280 m 3 respectivamente, por lo que la oferta optimizada será de 520 m 3. a. Reservorio R-1 Tiene forma rectangular, tipo apoyado y funcionamiento de cabecera, tiene una capacidad de almacenamiento de 120 m 3 y fue construido en la década del 70. Esta unidad se aprecia en regulares condiciones de conservación, no presenta filtraciones ni grietas; respecto al sistema hidráulico se encuentra en condiciones operativas (ingreso y salida Ø4, limpia y rebose de Ø4 ). La caja de válvulas cuenta con escalera de inspección oxidada. Asimismo existe una escalera de inspección, la misma que es utilizada para fines de mantenimiento. b. Reservorio R-2 Este reservorio tiene forma rectangular, tipo apoyado, tiene una capacidad de almacenamiento de 120 m 3 y fue construido en la década del 70. Esta unidad se aprecia en regulares condiciones de conservación, no presenta filtraciones ni grietas. No cuenta con caseta de válvulas, se comunica por el fondo con el reservorio R-1 a través de una tubería. c. Reservorio R-3 Este reservorio tiene forma circular y techo plano, es de tipo apoyado, funciona como cabecera. Tiene una capacidad de almacenamiento de 280 m 3 y fue construido en el año Esta unidad se aprecia en buenas condiciones de conservación, no presenta filtraciones ni grietas; respecto al sistema hidráulico se encuentra en condiciones operativas (ingreso y salida Ø4, limpia y rebose de Ø4 ), no posee sistema de control de nivel de llenado del reservorio. La estructura cuenta escaleras de acceso externo e interno, la misma que es utilizada para fines de mantenimiento. De los reservorios R-1 y R-3, salen tuberías de Ø4, que se unen antes de llegar al macromedidor operativo de 6 de diámetro, permitiendo tener conocimiento sobre los volúmenes de agua distribuida a la población de Chuquibamba. Reservorio Tipo Funcionamiento Tabla 2.2 Almacenamiento de Reservorios. Volumen (m 3 ) Antigüedad (Años) CF (msnm) CNA (msnm) R-1 Apoyado Cabecera R R-2 Apoyado R R-3 Apoyado Cabecera R Total Línea de Conducción Estado Como oferta de conducción tenemos a la línea de conducción proveniente de los manantiales 37