CAPITULO V. 5.1 Introducción

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1 37 CAPITULO V ALTENATIVAS DE SOLUCION PAA LA DETEMINACIÓN DE LA FUENTE DE ABASTECIMEINTO DE AGUA DEFINITIVA, PAA EL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE DE LA LOCALIDAD DE 5.1 Introducción En el cuarto capítulo se han evaluado cuatro posibles fuentes de abastecimiento de agua, llegándose a establecer, desde el punto de vista técnico, tres posibles alternativas de solución para determinar la fuente definitiva del sistema de abastecimiento de agua en la localidad de El Alto. En el presente capítulo, se presentan de manera más detallada, las tres variantes mencionadas, las cuales serán desarrolladas a modo descriptivo, estableciendo los elementos que son necesarios para la conformación de los sistemas de abastecimiento, propuestos en cada alternativa que podrían dar solución a la problemática de falta del líquido elemento en la localidad de El Alto. 5.2 Descripción de las alternativas de solución para la determinación definitiva del sistema de abastecimiento de agua potable de la localidad de El Alto Como resultado de la evaluación de las posibles fuentes de abastecimiento de agua para la localidad de El Alto, se llegó a establecer tres alternativas de solución, las cuales se enuncian a continuación:

2 38 Alternativa de solución N 1: Alternativa de solución N 2: Alternativa de solución N 3: Desalinización de agua de mar mediante el proceso de ósmosis inversa. Captación de agua del acuífero subterráneo de Quebrada Fernández. ehabilitación y mejoramiento del subsistema Paita Talara El Alto. A continuación se describe cada una de las alternativas Descripción de la alternativa de solución Nº 1: Desalinización de agua de mar mediante el proceso de ósmosis inversa Esta variante prevé la construcción de dos pozos tubulares de hasta 30 m. de profundidad, ubicados en la zona del litoral de la caleta de Cabo Blanco, con la finalidad de captar agua del mar ya clarificada, con un caudal estimado por pozo de 42.0 l/s. Estos pozos serían equipados con bombas eléctricas sumergibles de aproximadamente 60 HP de potencia y altura dinámica total de bombeo de 50 m. De los pozos descritos, el agua de característica salobre será impulsada a través de una línea de impulsión de PVC de aproximadamente 1000 m, de longitud y 8 de diámetro, hacia un reservorio enterrado, de 1000 m 3 de capacidad, para almacenar agua cruda. Posteriormente, el agua cruda alimentará a un sistema de desalinización, para ser procesada mediante el método de ósmosis inversa. El agua tratada se depositará en un reservorio enterrado de 350 m 3, de capacidad. Por el desnivel topográfico existente, entre la posible zona de ubicación de los equipos de desalinización y la localidad de El Alto, se ha considerado la instalación y equipamiento de dos estaciones de bombeo. Primero, la estación de bombeo Nº 1, que se proyecta instalar a continuación del reservorio de agua tratada, la cual sería impulsada al reservorio de almacenamiento de 350 m 3, de capacidad ubicado en la estación de bombeo Nº 2, a través de una línea de impulsión de F F de 4000 m., de longitud aproximada y 8 de diámetro. Del reservorio de almacenamiento de la estación de bombeo N 2, el agua será bombeada a través de una línea de impulsión de F F de longitud aproximada de 4000 m y 10 de diámetro, hacia el reservorio apoyado existente en El Alto. Una vez almacenado el recurso hídrico en el reservorio apoyado existente en la localidad de El Alto, será distribuido en la localidad previo tratamiento de desinfección, mediante clorinación. Los esquemas correspondientes a la alternativa de solución N 1, tanto en planta como en perfil, se presentan en las figuras 5.1 y 5.2. Del mismo modo, en el apéndice D se presentan los cálculos hidráulicos de los elementos principales de esta variante de solución.

3 39 OCEANO PACIFICO Líneas de impulsión desde los Pozos hasta el eservorio Enterrado de Agua Cruda Longitud estimada 1000 m. Ø 8", PVC A - 10 Sistema de captación de agua de mar compueso por 2 pozos tubulares profundidad hasta 30 m Ø 12" y equipado con sus respectivas casetas y estaciones de bombeo Caudal de bombeo 42 l/s c/u HDT 60 m.tiempo de operación 12 hr. eservorio Enterrado de almacenamiento de agua tratada de la estación de bombeo N 2 V =350 m3 Estación de bombeo N 2: de 80HP y HDT 175m. Tiempo de operación 12 hr. Lìnea de Impulsiòn entre estación de bombeo N 2 y reservorio existente El Alto longitud estimada de tubería 4000m Ø 8", FoFo, Q=24.6 l/s EB1 Línea de Impulsiòn entre estación de bombeo N 1 y reservorio de estación de bombeo N 2 longitud estimada 4000m Ø 8", FoFo, Q=24.6 l/s Estación de bombeo N 1: de 80HP, HDT 175m. Tiempo de operación 12 hr. EB2 eservorio Enterrado de almacenamiento de agua tratada de la estación de bombeo N 1 V = 350 m3 P.D. CABO BLANCO eservorio enterrado de almacenamiento de agua cruda volumen 1000 m3. Sistema de tratamiento de agua de mar compuesta por dos equipos de desalinización por ósmosis inversa con capacidad de 7,0 l/s c/u. Tiempo de operación 24 hr. Sistema de desinfección de agua mediante cloración eservorio apoyado existente en El Alto Volumen 2500 m3 ed Principal de Distribuciòn Figura 5.1 epresentación esquemática de la alternativa de solución N 1: Desalinización de agua de mar, mediante el proceso de osmosis inversa (Planta).

4 40 Sistema de tratamiento de agua de mar compuesta por dos equipos de desalinización con capacidad de 7.0 l/s c/u. tiempo de operación 24 hr. Línea de impulsión desde los Pozos hasta el eservorio enterrado de Agua Cruda, Longitud estimada 1000 m. Ø 8", PVC clase A Pozos tubulares proyectados Profundidad hasta 30m Cota estimada de terreno 5.00 msnm Cota estimada de eje de bomba msnm, H.D.T. 70 m Caudal de bombeo 42 l/s Tiempo de operación 12 hr P.D. Línea de Impulsión entre estación de bombeo N 2 y reservorio existente El Alto longitud estimada de tubería 4000m, Ø 8", FoFo Línea de Impulsión entre estación de bombeo N 1 y reservorio de estación de bombeo N 2 longitud estimada de tubería 4000 m.ø 8", FoFo, Q = 24.6 l/s E.B. E.B. eservorio Apoyado Existente en El Alto cota de terreno 305 msnm cota ingreso de tubería 315 msnm Hacia El Alto Estacion de bombeo N 2: s de 80HP y HDT 175m. Cota estimada de terreno 155 msnm eservorio Enterrado de almacenamiento de agua tratada de la estación de rebombeo N 2 V = 350 m3 eservorio enterrado de almacenamiento de agua cruda volumen 1000 m3. Cota estimada de terreno 15 msnm NIVEL DEL MA Estación de bombeo N 1: s de 80HP, HDT 175m. Tiempo de operación 12 hr Cota estimada de terreno 15 msnm eservorio Enterrado de almacenamiento de agua tratada de la estación de bombeo N 1 V = 350 m3 Figura 5.2 epresentación esquemática de la alternativa de solución N 1: Desalinización de agua de mar mediante, el proceso de osmosis inversa (Perfil).

5 Alternativa de solución Nº 2: Captación de agua subterránea de la Quebrada Fernández (zona Barrancos) Esta variante considera la utilización de la infraestructura existente de abastecimiento de agua de la localidad de Los Órganos (pozo tubular, reservorio de almacenamiento y línea de conducción) que, según los cálculos hidráulicos realizados, cuenta con la capacidad hidráulica suficiente para transportar el nuevo caudal. Desde Los Órganos, el agua será conducida por medio de una línea proyectada hasta El Alto (véase apéndice D). El sistema existente de abastecimiento de agua de Los Órganos, que se podría utilizar también para el suministro de agua de El Alto, contempla la explotación del acuífero subterráneo de la Quebrada Fernández, en el lugar denominado Barrancos, ubicado a 9 Km de la localidad de Máncora. Este sistema está conformado por un pozo de captación de agua denominado, pozo Barrancos, el cual está equipado con una electrobomba sumergible de eje vertical. El pozo está protegido con una estructura de concreto cimentada a nivel del terreno, que facilita su mantenimiento y reparación. Del pozo Barrancos, el agua es impulsada hacia dos reservorios interconectados de almacenamiento, ubicados en una parte alta, a través de una línea de asbesto cemento de 500 m, de longitud y clase 7.5. Estos reservorios de almacenamiento tienen una capacidad conjunta de 2500 m 3, y su ducto de interconexión es el punto de inicio de una línea de conducción por gravedad de F F de 12 de diámetro y 25 Km, de longitud, la cual sirve para alimentar al sistema de agua potable de Los Órganos. Esta línea de conducción, a su paso por Máncora, cuenta con una derivación de 6 de diámetro que suministra agua a esta localidad de manera temporal. En Los Órganos, el agua es recepcionada en un reservorio semienterrado de 1000 m 3, de capacidad desde el cual se regula el abastecimiento a las zonas urbanas, marginal e industrial de la localidad de Los Órganos. Con respecto al futuro abastecimiento de agua de Máncora, se hace necesario contar, en el corto plazo, con un sistema totalmente independiente del sistema de agua potable de Los Órganos. La solución que se propone se basa en la utilización del Pozo Piloto 2 ya existente (véase Acápite ), la utilización de los dos reservorios existentes de cabecera en el área Barrancos (volumen total de abastecimiento 2500 m 3 ), el tendido de una nueva línea de conducción hacia la cisterna y la estación de bombeo de Máncora (a reconstruir), y el posterior bombeo de agua al reservorio Máncora, construido en Dicho reservorio cuenta con una capacidad de 1500 m 3, que, actualmente se encuentra inoperativo. especto a la conducción de agua desde Los Órganos hasta El Alto, debido al desnivel topográfico existente entre ambas localidades, se ha considerado la instalación y equipamiento de dos estaciones de bombeo. Desde el reservorio existente Los Órganos se prevé, el tendido de una línea de conducción F F de 1000 m, de longitud, 8 de diámetro, hasta un reservorio de 800 m 3 de capacidad, proyectado para el almacenamiento de agua, de la estación de bombeo N 1. Desde esta estación de bombeo se transportará el agua, a través de una línea de impulsión de F F de aproximadamente 9000 m., de longitud y 8 de diámetro,

6 42 hacia un reservorio proyectado de almacenamiento de agua con una capacidad estimada de 600 m 3, el cual es necesario para el almacenamiento y el posterior bombeo de agua hacia El Alto. A continuación, el agua almacenada será conducida mediante la estación de bombeo Nº 2, a través de una línea proyectada de impulsión de F F de aproximadamente 9000 m, de longitud y 8 de diámetro, hacia el reservorio apoyado existente en El Alto de 2500 m 3, de capacidad. La ruta planteada para el recorrido de la línea de conducción, entre Los Órganos y El Alto, es la que corresponde a la trocha carrozable que une a las localidades de Los Órganos Somate El Alto, y que, actualmente, se encuentra en el lote de explotación petrolera de la empresa Pérez Compac. De abastecerse de agua a la población de El Alto desde el acuífero subterráneo desarrollado por la Quebrada Fernández, la calidad de agua que sería entregada al consumidor final sobrepasaría ligeramente los límites máximos establecidos en las normas de la OMS. Dichas normas relacionadas con la calidad físico-química de agua destinada al consumo humano, específicamente el contenido de cloruros (véase apéndice B). Los esquemas correspondientes de esta variante, tanto de planta como de perfil, se presentan en las figuras 5.3 y 5.4. Del mismo modo, en el apéndice D se presenta el diseño hidráulico de la segunda alternativa de solución.

7 43 eservorio Apoyado Existente Máncora. (Zona Barrancos) Volumen 1,500 m3 Pozo Barrancos existente Q = 42 lt/seg P ed Principal de Distribuciòn eservorio Apoyado Existente Organos (Zona Barrancos) Volumen 1,000 m3 Estado inoperativo Línea de impulsión desde el Pozo hasta el eservorio apoyado existente. Longitud estimada de tuberías = 500 m. Ø 8", Asbesto Cemento. Línea de Conducción entre eservorios Existentes (Zona Barrancos) y reservorio apoyado de LosOrganos Longitud aproximada de tubería 25300m Ø12", FoFo eservorio Apoyado de egulaciòn Existente. V = 2,500 m3 eservorio Apoyado Existente Los Organos V = 1000 m3 eservorio enterrado proyectado de la estación de bombeo N 1 V = 800 m3 Estación de bombeo N 1: de 90HP y HDT 180m. Línea de Aducción entre el reservorio existente Los Organos y estación de bombeo N 1, Ø 8" longitud aprox m. EB1 EB2 Línea de Impulsión entre estación de bombeo N 1 y reservorio de estación de bombeo N 2, longitud estimada de tubería 9000 m, Ø 8", FoFo Línea de impulsión entre estación de bombeo N 2 y reservorio apoyado de El Alto longitud estimada de tubería 9000 m Ø 8", FoFo. Estación de bombeo N 2: de 90HP y HDT 180m. eservorio enterrado proyectado de la estación de bombeo N 2 V = 600 m3 Figura 5.3 epresentación esquemática de la alternativa de solución N 2: Captación de agua del acuífero subterráneo de la Quebrada Fernández. (Planta)

8 44 eservorio Apoyado Existente " Los Organos " V = 1000 m3 Cota de terreno msnm eservorios Apoyados Existentes Máncora y Los Organos Zona Barrancos,Volumen total de almacenamiento 2,500 m3 Cota de terreno msnm Línea de Impulsión desde la caseta de bombeo N 2 hasta el eservorio Apoyado de egulación L estimada = 9,000 m. Ø = 8", FoFo. Estación de bombeo N 2: de 90HP y HDT 180m. Cota estimada de terreno 160 msnm C eservorio Apoyado de egulación Existente en El Alto V = 2,500 m3 Cota de terreno 305 msnm Cota de ingreso de tuberías 315 msnm Equipo de Clorinación Línea de impulsión desde el Pozo hasta los eservorios apoyados existentes. Longitud estimada de tuberías 500 m. Ø 8", Asbesto Cemento. E.B. Línea de Conducción de Agua desde el eservorio apoyado hacia la ed Principal de Distribución Estación de Bombeo Cota de terreno 37 msnm E.B. eservorio enterrado proyectado de la estación de bombeo N 2 V = 600 m3 Pozo Barrancos existente Q = 42 l/seg. Cota de bomba sumergible: msnm E.B. Línea de Conducción entre eservorios Existentes y reservorio apoyado LosOrganos Longitud aproximada de tubería 25300m, Ø 12", FoFo eservorio enterrado proyectado de la estación de bombeo N 1 V = 800 m3 Línea de Impulsión desde la estación de bombeo N 1 hasta el reservorio de estación de bombeo N 2, Long. Aprox. de 9000m, Ø8", FoFo Estación de bombeo N 1: de 90HP y HDT 180 m. Cota estimada de terreno 15 msnm Figura 5.4 epresentación esquemática de la alternativa de solución N 2: Captación de agua del acuífero subterráneo de la Quebrada Fernández. (Perfil)

9 Alternativa de solución Nº 3: ehabilitación y mejoramiento del subsistema Paita - Talara - El Alto Para la evaluación de la presente variante se ha tenido en consideración la situación actual de los elementos que conforman el subsistema El Arenal Talara (sistema de captación, estaciones de bombeo, reservorios de almacenamiento, línea de conducción, etc.). Estos elementos están establecidos a lo largo de la línea de conducción, desde la captación en el ío Chira hasta los reservorios de almacenamiento finales de cada una de las poblaciones beneficiadas. Se han planteado las ampliaciones y reparaciones que sean necesarias, a fin de dar una solución integral y asegurar para los años venideros el caudal necesario, con el propósito de satisfacer las demandas de consumo de las localidades, que son parte del beneficio del subsistema El Arenal-Talara. Teniendo en cuenta, que con esta variante se beneficiará a un mayor número de personas, se ha utilizado una dotación de 150 l/hab/día, para el dimensionamiento hidráulico correspondiente. Para el logro de estos objetivos, se plantea la ejecución de los siguientes trabajos relacionados con el mejoramiento del sistema existente: estabilización de la estructura de captación, ampliación de la planta de tratamiento de El Arenal, reparación del sistema de bombeo de agua cruda, reparaciones correspondientes en la planta de tratamiento, optimización del bombeo a Talara y de las derivaciones, la optimización de los reservorios existentes y de las redes de distribución. Los esquemas correspondientes de esta alternativa de solución, tanto de planta como de perfil, se presentan en las figuras 5.5 y 5.6.

10 46 ed Principal de Distribuciòn PLANTA DE TATAMIENTO EL AENAL CAUDAL POYECTADO 780 l/s HACIA VICHAYAL Y MIAMA HACIA TALAA ESEVOIO APOYADO 3015 VOLUMEN ÚTIL = 4535 M3 ESEVOIO APOYADO 5002 VOLUMEN ÚTIL = 474 M3 L = 16,200m. Ø200, 150 Y F F ESEVOIO APOYADO 731 VOLUMEN ÚTIL = 1069 M3 ESEVOIO APOYADO 735 VOLUMEN ÚTIL = 2445 M3 IO CHIA L = 1760m. Ø 600 HD L = 324m. L = 324m. Ø600 - HD EST. DE BOMBEO (EB-1) CISTENA=800M3 EST. DE BOMBEO (EB-2) CISTENA=800M3 L = 8180m. Ø600 - HDL = 7220m. Ø600 - HD ENACE L = 1350m. CÁMAA DE CAGA VOLUMEN ÚTIL=671M3 Ø600 - HD MILLA 6 L = 17,420m. L = 3,650m. L = 8,500m. Ø200 Y F F EST. DE BOMBEO 74 L = 8,500m. Ø200 Y F F EST. DE BOMBEO CAIZO N.M. HACIA EL TAMBO, AMOTAPE, TAMAINDO Y LA LIBETAD Figura 5.5 epresentación esquemática de la alternativa de solución N 3: Mejoramiento y rehabilitación del subsistema Paita Talara (Planta)

11 47 eservorio Apoyado Existente en El Alto cota de terreno 305 msnm cota ingreso de tubería 315 msnm Línea de Impulsión EB-Carrizo hasta El Alto L estimada = m Ø 8", FoFo Estructura de Captación io Chira -Estabilización de la captación existente. -Protección de taludes de la captación El arenal. -Empalme a caja de la línea de impulsión proyectada y captación a planta de tratamiento. -Optimización del equipamiento hidráulico de la cámara de bombeo de la captación El Arenal. Estación de Bombeo N 1 Optimización de Equipamiento Hidráulico Optimización de Instalaciones Eléctricas. Estación de Bombeo N 2 Optimización de Equipamiento HidráulicoOptimización de Instalaciones Eléctricas. Estación de bombeo Carrizo eservorio Apoyado 5002 Volumen = 472 m3 Estación de bombeo 74 eservorio Apoyado 3015 Volumen = 4537 m3 Línea de Conducción de Agua desde el eservorio apoyado hacia la ed Principal de Distribución EL AENAL Línea de Impulsión desde EB -74 hasta EB-Carrizo L estimada = 8500 m Ø 8", FoFo Puente ío Chira Planta de Tratamiento El Arenal eparación de planta de tratamiento El Arenal. Optimización del equipamiento hidráulico. Optimización de instalaciones eléctricas en planta de tratamiento El Arenal. Línea de impulsión El Arenal-Estación de bombeo EB-1 Longitud estimada= 3240 m Ø 24", FoFo Línea de Impulsión desde EB -1 hasta EB- 2 L estimada = 8180 m Ø 24", FoFo Línea de Impulsión desde EB -2 hasta EB-74 L estimada = m Ø 24" m Ø 10" yø 8"-8500 m FoFo Figura 5.6 epresentación esquemática de la alternativa de solución N 3: Mejoramiento y rehabilitación del subsistema Paita Talara (Perfil)