RESUMEN ANALÍTICO EN EDUCACIÓN - RAE FACULTAD DE INGENIERIA PROGRAMA DE POSGRADO ESPECIALIZACIÓN EN RECURSOS HIDRICOS BOGOTÁ D.C.

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1 AÑO DE ELABORACIÓN: 2015 FACULTAD DE INGENIERIA PROGRAMA DE POSGRADO ESPECIALIZACIÓN EN RECURSOS HIDRICOS BOGOTÁ D.C. TÍTULO: SIMULACIÓN DE LAS REDES DE ALCANTARILLADO COMBINADO, PLUVIAL Y SANITARIO DE LA URBANIZACION EL PROGRESO DEL MUNIDICIPIO DE PURIFICACION TOLIMA USANDO EL SOFTWARE EPA SWMM. AUTOR (ES): PORTELA RIVEROS, Fernando DIRECTOR(ES)/ASESOR(ES): Gonzalez Mendez, Alex Mauricio y Valero Fandiño, Jorge Alberto. MODALIDAD: PÁGINAS: 32 TABLAS: 3 CUADROS: FIGURAS: 14 ANEXOS: 8 CONTENIDO: INTRODUCCIÓN GENERALIDADES DEL TRABAJO DE GRADO MARCOS DE REFERENCIA METODOLOGÍA ANÁLISIS DE RESULTADOS CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES BIBLIOGRAFÍA APÉNDICES ANEXOS 1

2 PALABRAS CLAVES: Alcantarillado pluvial, alcantarillado sanitario, EPA SWMM, red hidráulica. DESCRIPCIÓN: El presente trabajo de grado presenta un análisis comparativo entre el sistema de alcantarillado combinado instalado en la urbanización el Progreso, ubicada en el municipio de Purificación, Tolima y un sistema de alcantarillado para aguas residuales y pluviales por separado. Para tal fin se utilizará como herramienta el software EPA SWMM donde se simulan las condiciones hidrológicas regionales, las condiciones de funcionamiento hidráulico de las redes y los aportes de aguas residuales al sistema. Finalmente como resultado se obtienen los perfiles de la tubería y el comportamiento de la lámina de agua para un periodo de 24 horas para las simulaciones realizadas. METODOLOGÍA: El trabajo de grado se realizó en cinco etapas, en la primera de ella se hace investigación previa acerca de la información existente referente al tema, en la segunda etapa se hace una revisión de los conceptos técnicos y normatividad vigente para el diseño de redes de alcantarillado. Una vez recopilada la información y siguiendo los parámetros de diseño del (Ministerio de Desarrollo Economico - Direccion de Agua Potable y Saneamiento Basico, 2000) se hace el pre dimensionamiento de las redes de alcantarillado pluvial, sanitario y combinado existente y propuesto para la urbanización el progreso, de las cuales se simula su comportamiento en el software EPA SWMM y se hacen las correcciones requeridas hasta obtener un comportamiento adecuado de la red, dando por terminada las etapas 3 y 4. Finalmente en la etapa 5 se tabulan los resultados obtenidos organizándolos por tramos, se comparan los 4 modelos y se incluye como recomendación el sistema que obtuvo un mejor comportamiento teniendo en cuenta factores técnicos económicos y ambientales. 2

3 CONCLUSIONES: En la simulación de alcantarillado combinado instalado en la urbanización el progreso y al simular el comportamiento de esta misma red en un periodo sin lluvia se concluye que para tiempo seco podrían presentarse olores indeseables provenientes de las redes por acumulación de sólidos y para una lluvia con intensidades iguales o superiores a las del Hietograma de diseño, la tubería no tendría la capacidad suficiente. Con ayuda de la herramientoa EPA SWMM se realizó la simulación del alcantarillado sanitario y se presentan los caudales, velocidades, diámetros y pendientes de la red, estos parámetros se comparan con los criterios de velocidad mínima, velocidad máxima recomendados por el Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico; De igual forma se realizó la simulación del alcantarillado pluvial y se presentan los caudales, velocidades, diámetros y pendientes de la red. En el análisis comparativo entre el sistema de alcantarillado combinado y el sistema separado para la urbanización el progreso se contemplan tres factores: el económico, el técnico y el ambiental como se describe a continuación. Respecto al factor técnico se concluyó en este capítulo que el alcantarillado pluvial y sanitario cumplía con las recomendaciones de funcionamiento, pero la simulación del alcantarillado combinado muestra que se presentan varias fallas. En cuanto al factor económico la construcción del alcantarillado separado resulta ser 1,5 veces más costosa que la construcción del alcantarillado combinado para la urbanización el progreso, sin embargo se deben tener en cuenta también los costos de tratamiento; al hacer un análisis de los costos de operación y mantenimiento de la planta de tratamiento, se tiene que el costo que genera tratar los caudales de agua lluvia y agua residual combinados es mayor que el del tratamiento para un sistema de alcantarillado que separe las aguas negras de las pluviales. Se hizo el análisis de costo con los sistemas de aguas negras y combinados, se concluye que después de 35 años de operación los costos de construcción más los de operación del alcantarillado combinado se vuelven iguales a los de alcantarillado separado, del año 1 al 34 de funcionamiento del sistema los costos del alcantarillado combinado son inferiores a los del separado. 3

4 Teniendo en cuenta que el periodo de diseño es de 25 años (ver apéndice 1) se concluye que para el caso estudiado es más económico el alcantarillado combinado, aun con los sobrecostos de tratamiento por aportes pluviales. Se analizaron los impactos ambientales que puede ocasionar cada sistema, de lo cual se concluye que con un sistema de alcantarillado separado los impactos son mitigables debido a que los caudales de aguas residuales son bajos y pueden ser tratados sin problema antes de hacer vertimientos al rio magdalena que es el cuerpo de agua receptor de la PTAR del municipio, y las aguas lluvias por si solas aun cuando se presentara el caso de rebose de las alcantarillas resultan inofensivas para la salud humana y el medio ambiente. En cambio con un sistema de alcantarillado combinado las inundaciones por colapso de la red de alcantarillado provocaría que en el sector afloraran aguas residuales ocasionando olores ofensivos y riesgos a la salud humana, adicionalmente debido a los elevados caudales de aguas lluvias y aguas residuales combinadas tendría que verterse parte del caudal recibido sin tratar directo al rio ocasionando contaminación del mismo. como recomendación y dando mayor relevancia al factor técnico y ambiental que al factor económico, el municipio debería procurar la construcción de redes de alcantarillado separadas y no combinadas, para el caso específico de la urbanización el progreso donde ya está construido el alcantarillado combinado, puede utilizarse esta infraestructura para alcantarillado pluvial ya que tiene la capacidad suficiente para la recolección y evacuación de aguas lluvias y construirse de forma paralela una red para el manejo de las aguas residuales. FUENTES: Bonilla, G. (2012). Revisiòn del sistema de alcantarillado de la zona deportiva dentro de la ciudad universitaria, utilizando el software EPA SWMM. Mexico: Universidad Nacional Autonoma de Mexico. Bonilla, J., & Alan, G. (2012). Revision Del Sistema de Alcantarillado de la Zona Deportiva Dentro de la Ciudad Universitaria, Utilizando el Software EPA SWMM. Mexico D.F.: Univerisidad Naional Autonoma de Mexico, Facultad de Ingenieria Civil. 4

5 Chow, V. T. (1994). Hidraulica de canales abiertos. Bogota: Copyright. Departamento Administrativo Nacional de Estadistica. (2005). Boletin Censo General 2005 Perfil Purificacion Tolima. Bogota D.C.: DANE. Empresas Publicas de Medellin E.S.P. (2009). Normas de Diseño de Sistemas de Alcantarillado de EPM. Medellin: Copyright. Fainboim, I., & Rodriguez, C. (2000). El desarrollo de la infraestructura En Colombia en la decada de los noventa. Garzon Orduña, A. J. (2014). Evaluacion de Patrones de Consumo. Bogota D.C.: Universidad Nacional de Colombia. Giraldo, E. (2014). Combinar o separar? Una discusión con un siglo de antigüedad y de gran actualidad para los bogotanos. Bogotà: Universidad de los Andes. Gomez, E. G. (s.f.). Combinar o separar? una discusion con un siglo de antiguedad y de gran actualidad para los bogotanos Handelsman, J. B. (2003). Water Consumption Water Distribution Modeling and Management. En H. Mhetods, ADVANCE (pág. 751). Waterbury, USA: haetad press. Lopez cualla, R. A. (2003). Elementos de diseños para acueductos y alcantarillados. Bogota D.C.: Escuela Colombiana de Ingenieria. Ministerio de Desarrollo Economico - Direccion de Agua Potable y Saneamiento Basico. (2000). Reglamento Técnico para el sector de Agua Potable y Saneamiento Básico. Bogotá D.C.: Ministerio de Desarrollo Economico. Ministerio de Desarrrollo Economico- Direccion de Agua Potable Y Saneamiento Basico. (2000). Reglamento Técnico para el sector de Agua Potable y Saneamiento Básico. Bogota D.C.: Ministerio de Desarrollo Economico. Nacional Risk Management Research Laboratory de Estados Unidos. (12 de 05 de 2011). SWMM 5vE. Recuperado el 21 de 07 de 2015, de 5

6 Organizacion Mundial de la Salud. (26 de junio de 2015). Organizacion Mundial de la Salud. Recuperado el 26 de junio de 2015, de PAVCO. (2014). Manual Tecnico Tubosistemas Para Alcantarillado Novafort Novaloc. Bogota D.C.: Gerencia de Productos PAVCO. Rodriguez Anzola, M. L., & Rodriguez Duarte, J. F. (s.f.). Modelacion y evaluacion hidraulica del alcantarillado del municipio de choconta - cundinamarca, mediante el usos del software EPA SWMM. Bogota D.C.: Universidad Catolica de Colombia. Rodriguez, M., & Rodriguez, J. F. (2014). Modelaciòn y evaluaciòn hidràulica del alcantarillado del municipio de Chocontà - Cundinamarca, mediante el uso del software EPA SWMN. Bogotà: Universidad Catòlica de Colombia. Rosell Campos, F. (2009). Historia del Saneamiento de Valladolid. Valladolid: Ayuntamiento Valladolid. Universidad Nacional Abierta a Distancia. (26 de junio de 2015). Undad 1: Sistemas de Alcantarillado sanitario y pluvial. Recuperado el 26 de junio de 2015, de < in_8 alcantarillado_sanitario.html>. Universidad Nacional Abierta a Distancia. (26 de junio de 2015). Capitulo 3 - obras complementarias. Recuperado el 26 de junio de 2015, de < ulo_3 obras_complementarias.html> Universidad Tecnologica de Pereira. (2007). Modelo de Costos para el Tratamiento de las Aguas Residuales en la Region. Scientia et technica año XIII(ISSN ), Vargas Valbuena, M., & Villegas Angarita, R. (s.f.). Aplicacion modeol hidraulico de alcantarillado mediante el software EPA SWMM de la urbanizacion plaza madrid. Bogota D.C.: Universidad Catolica de Colombia. Vargas, M., & Villegas, R. (2013). Modelaciòn de la red de alcantarillado sanitario y pluvial de la urbanizacion Plaza Madrid mediante el software EPA SWMM. Bogota: Universidad Catolica de Colombia. 6

7 LISTA DE ANEXOS: ANEXO 1: Marco teórico (Ver documento adjunto en formato Word). ANEXO 2: Marco conceptual (Ver documento adjunto en formato Word). ANEXO 3: Marco geográfico (Ver documento adjunto en formato Word). ANEXO 4: Marco demográfico (Ver documento adjunto en formato Word). ANEXO 5: Plano topográfico (Ver documento adjunto en formato JPG). ANEXO 6: Plano urbanismo urbanización el progreso (Ver documento adjunto en formato JPG). ANEXO 7: Plano de usos del suelo (Ver documento adjunto en formato PDF). ANEXO 8: Numero de Curva (Ver documento anexo en formato PDF). 7