Diagnóstico del sistema de abastecimiento de agua para la vereda Anatoli del municipio de La Mesa (Cundinamarca)

Diagnóstico del sistema de abastecimiento deagua para la vereda Anatoli del municipio de La Mesa (Cundinamarca)

Silvia Yaneth Rivera Rodríguez*

* Tecnóloga en Gestión Ambiental y Servicios Públicos. Universidad Distrital Francisco José
de Caldas.

Fecha de recepción: 1 de agosto de 2006
Fecha de aceptación: 28 de septiembre de 2006

Resumen

En cuanto a la calidad y cantidad del agua del acueducto de Anatoli ypor las condiciones actuales, se hace necesario la elaboración de un plantécnico del sistema de suministro de agua bebible para la acera Anatolide la municipalidad de La Mesa (Cundinamarca).

Debido al tiempo de vida útil que llevan funcionando los diferentes componentesdel acueducto que funciona actualmente, se hace necesarioevaluar la capacidad hidráulica de las estructuras antes mencionadas, conel fin de generar una propuesta de mantenimiento de aquellos elementosque sean susceptibles de este acueducto; al mismo tiempo generar un planpara el reemplazo de los elementos deteriorados o poner lo que no existe,con el objeto de mejorar las condiciones de la planta de tratamiento y, deesta forma, el suministro para la comunidad de la vereda afectada.

Palabras clave:Anatoli, acueducto, planta de tratamiento, hidráulica, mantenimiento.

Abstract

For the current conditions as for the quality and quantity of the water ofthe aqueduct of Anatoli, it becomes necessary the elaboration of a technicalplan of the system of supply of drinkable water for the sidewalkAnatoli of the municipality La Mesa (Cundinamarca).          

Due to the time of useful life that you/they take the different componentsof the aqueduct that it works at the moment, working it becomesnecessary to evaluate the hydraulic capacity of the structures beforementioned, with the purpose of generating a proposal of maintenanceof those elements that you/they are susceptible of this, at the same timeto generate a plan for the substitution of the deteriorated elements or theplacement of what doesn't exist, with the purpose of improving the conditionsof the treatment plant and this way the supply for the communityof the affected sidewalk. that they met with a low quality of affectationand the plan of others that deteriorate or that they don't exist, as the plantof the treatment.

Key words:Anatoli, aqueduct, treatment plant, hidraulic,placement

Introducción

El agua como recurso valioso y limitado necesita de proteccióny de un manejo especial, por lo cual se deben utilizarestrategias que garanticen el abastecimiento a la comunidadde este recurso, en condiciones de calidad y cantidadóptimas.

El suministro de agua potable en la vereda Anatoli delmunicipio de La mesa departamento de Cundinamarca seviene prestando en condiciones inapropiadas, tanto en calidadcomo en cantidad. En cuanto a la calidad, actualmenteno existe una planta de tratamiento que garantice las condicionesde agua para consumo y, en cuanto a cantidad, lainfraestructura del tanque de almacenamiento es deficientey no garantiza el suministro constante para la poblaciónactual.

Con el desarrollo de este proyecto se propone una solucióntécnicamente viable que genere el suministro adecuadode agua para la comunidad. Es por esto que se requierede la instalación del sistema de potabilización y delas redes de conducción y distribución adecuadas, según lapoblación futura y que se ajuste al sitio de estudio.

Las razones por las cuales se decidió iniciar este proyectofue la solicitud directa de la comunidad, representadapor la asociación de usuarios del acueducto de AnatoliAcuanatolyquienes solicitaron el diseño del acueducto parala vereda, ya que las condiciones del acueducto actual noson suficientes para abastecer la demanda de la población.

Objetivo general

Realizar un diagnóstico claro sobre el sistema de abastecimientode agua potable para la vereda Anatoli pertenecienteal municipio de La Mesa, departamento de Cundinamarca.

Objetivos específicos

• Realizar la revisión de literatura necesaria y visitar diferentesentidades, con el fin de recopilar informacióncomo, datos de estaciones meteorológicas para poderdeterminar las características del área de estudio
• Determinar la tendencia de crecimiento de la poblaciónde la vereda Anatoli (municipio de La Mesa), con elfin de hacer la predicción de la población futura o dediseño.
• Seleccionar las operaciones unitarias del sistema de tratamientode agua potable.

Resultados

Estudio hidroclimático

Se van a analizar los elementos climáticos de la zona comotemperatura, precipitación, humedad relativa del aire yevaporación, los dos primeros son los más importantes, porcuanto permiten definir, clasificar y zonificar el clima deuna región dada, en tanto que los otros se presentan comoatributos caracterizadores de las unidades ya definidas.

La información que se presenta a continuación correspondea datos tomados de la estación meteorológica LaMesa (código 2120639) ubicada a 4°38’ latitud norte y74°26’ longitud oeste a 1.300 metros sobre el nivel del mar,que es la más cercana a la vereda.

Temperatura

Los valores de la temperatura para un periodo de diez añosson:

• Temperatura media anual: 21,9°C
• Temperatura máxima anual: 23,7°C
• Temperatura mínima anual: 20,8°C

La gráfica 1 muestra la distribución de la temperatura mediamensual, para el periodo comprendido entre 1991-2000.El periodo de mayor temperatura es el comprendido entreagosto y octubre, con temperatura máxima de 22,8°C en elmes de septiembre, el periodo de menor temperatura es demarzo a junio.

Gráfica 1. Distribución de la temperatura media mensual (°C). Fuente:Elementos de diseño para acueductos

Precipitación

Los valores de precipitación total para un periodo de dieciséisaños son:

• Precipitación media anual: 1.213 mm
• Precipitación máxima anual: 1.834 mm
• Precipitación mínima anual: 334,7 mm
•  

Como se puede observar en la gráfica 2 la estación LaMesa presenta un régimen de lluvias bimodal. La distribuciónde la precipitación se caracteriza por tener dos épocaslluviosas en los meses de febrero a mayo y septiembre anoviembre, en el que se alcanzaron valores de 147 mm y189 mm respectivamente. También hay dos épocas de menorlluvia en los meses de diciembre a enero y junio a agostocon precipitación de 100 mm y 60mm respectivamente.

Gráfica 2. Distribución de la precipitación total mensual (mm).Fuente: elementos de diseño para acueductos

Evaporación

Los valores de evaporación total para un periodo de doceaños son:

• Evaporación media anual: 853,7mm.
• Evaporación máxima anual: 1.144 mm.
• Evaporación mínima anual: 286 mm.

La gráfica 3 se presenta la distribución de la evaporacióntotal mensual para el periodo comprendido entre 1986-1997. Como se puede ver en el mes de agosto la evaporaciónalcanza un promedio de 91,5 mm y en el mes de abrilun promedio de 66,4 mm.

En la gráfica 4 se comparan los valores de precipitacióntotal mensual y evaporación total mensual y se puede observarque en el periodo de junio-agosto, que correspondena los meses de menor régimen de lluvias, la evaporaciónsupera la precipitación, por lo tanto, se considera que hayun déficit de agua para este periodo.

Gráfica 4. Comparación entre precipitación y evaporación total mensual.Fuente: elementos de diseño para acueductos

Humedad relativa

Para el análisis de la humedad relativa se emplearon datosmedios mensuales para un periodo de diez años así:

• Humedad relativa media anual: 72,4%.
• Humedad relativa máxima anual: 82,3%.
• Humedad relativa mínima anual: 64,0%.

En la gráfica 5 se observa la distribución de la humedadrelativa empleando los datos medios mensuales parael periodo comprendido entre 1991-2000. La humedad relativadepende de la precipitación y de la temperatura delaire, por lo que en los meses de mayor precipitación y menortemperatura, se alcanza la máxima humedad relativa, estefenómeno se presenta en los meses de febrero a mayo y deoctubre a diciembre con valores que alcanzan el 79%.

Gráfica 5. Distribución de humedad relativa media mensual (%).Fuente: elementos de diseño para acueductos

Infraestructura del acueducto actual

El acueducto actual tiene dos fuentes de captación, la másimportante es la quebrada Melquisebec que atraviesa lavereda y es afluente del río Apulo, la otra fuente de captaciónes un nacedero que se denomina El Nogal, al cualle llega agua de otros nacederos que se encuentran en unacota superior.

El sistema de abastecimiento actual consta de bocatoma,red de aducción, desarenador, red de conducción, tanque dealmacenamiento y red de distribución; la infraestructura tambiénpresenta deterioro debido a la falta de mantenimientoen algunos de los componentes y al tiempo de servicio quees superior a veinticinco años, lo que ocasiona problemasen la prestación eficiente y continua del servicio. El sistemaactual no tiene establecido ningún tipo de tratamiento.

La bocatoma de la quebrada Melquisebec se encuentradentro del predio denominado Los Cedros, este predio secaracteriza por tener una topografía inclinada con pendientesque oscilan entre el 25% y el 50% aproximadamente, esmontañoso en su gran mayoría y se encuentra a una alturade 2.050 m sobre el nivel de mar. La bocatoma del Nogalestá ubicada dentro de la finca El Nogal que presenta topografíasimilar a la anterior pero a una altura de 1.860 m sobreel nivel del mar. Ambos terrenos presentan explotaciónganadera, cría y engorde de ganado bovino.

Bocatomas

Bocatoma Nacedero El Nogal

La estructura corresponde a una bocatoma de fondo, colocadaen la parte superior de una presa que está ubicada ensentido normal a la corriente, tiene una rejilla de 0,49 m delargo por 0,24 m de ancho, y está constituida por 23 varillasde ½ pulgada de diámetro. En la figura 1 se puede apreciarla rejilla y parte de la bocatoma; ésta consta de:

• Presa: su cota superior está al mismo nivel de la cota delrío. Construida en concreto ciclópeo, dentro de ella seencuentra el canal de aducción.
• Solados: ubicados aguas arriba y aguas debajo de la presa,tienen por objeto protegerla de la erosión. Está construidaen concreto.
• Muros laterales: encauzan el agua hacia la rejilla sobre elcanal de aducción que se encuentra dentro de la presa.
• Canal de aducción: recibe el agua a través de la rejillay entrega el agua captada a la cámara de recolección.Tiene una pendiente aproximada del 2%, con el fin dedar velocidad mínima adecuada y para realizar las laboresde mantenimiento.
• Cámara de recolección: es rectangular, con muros en concretoreforzado cuyo espesor es de 15 cm y su alturaigual a la de los muros laterales. En su interior se encuentraun vertedero de excesos que entrega el agua auna tubería que la regresa al cauce.

Figura 1. Bocatoma y rejilla nacedero El Nogal. Fuente: el autor

De la bocatoma parte una tubería de PVC de 2” de diámetro que conduce el agua hacia el desarenador.

Bocatoma Quebrada Melquisebec

La bocatoma es de fondo con una rejilla de 0,45m por 0,20m de ancho, y está constituida por 22 varillas de mediapulgada de diámetro. La bocatoma está constituida por unaestructura en concreto reforzado que almacena el agua quellega de cotas superiores conducida por dos tuberías dePVC de 2” de diámetro cada una. En la figura 2 se puedeapreciar el movimiento del agua en el sitio donde llegan lastuberías de PVC, la estructura de concreto que almacena elagua y la polisombra, que como parte del mantenimientode la bocatoma se instaló para evitar que las hojas de losárboles cayeran al espejo de agua y, por lo tanto, a la rejilla.La estructura de concreto vista en planta tiene forma trapezoidaly la rejilla está dispuesta en uno de sus lados.

Figura 2. Estructura de almacenamiento de la Bocatoma de laQuebrada Melquisebec. Fuente: el autor

En la figura 3 se muestra la rejilla, el vertedero trapezoidaly la cámara de recolección.    

Figura 3. Rejilla, vertedero y cámara de recolección de la QuebradaMelquisebec. Fuente: el autor

Es necesario realizar un una limpieza interna y externapara mejorar su apariencia y evitar su deterioro. (Figura 4)

Figura 4. Desarenador de Nacedero El Nogal. Fuente: el autor

La tubería, bocatoma tiene un tanque de almacenamientoes de PVC de 2” de diámetro con longitud de 2.450 maproximadamente con una cámara de quiebre en la abscisa1.300.

Tanque de almacenamiento

Al tanque de almacenamiento le llega el agua provenientede la Quebrada Melquisebec y del Nacedero el Nogal. Estáconstruido en concreto reforzado, sus dimensiones son 5 mde largo, 5 m de ancho y 1,2 m de alto, tiene capacidad de25 m3. En la figura 5 se presentan las tuberías que llegan altanque de almacenamiento y las fisuras en el concreto queprovocan fugas de agua e inestabilidad de la estructura, yaque el tiempo de construido supera los veinticinco años.

Figura 5. Tanque de almacenamiento. Fuente: el autor

Figura 6. Contador Volumétrico Domiciliario. Fuente: el autorTecno -3.indd 87 29/06/2007 08:20:58 a.m.

Conclusiones

• Mediante la realización de este diagnóstico se puedeconcluir que el principal problema del sistema de abastecimientode la vereda Anatoli es el tiempo de serviciode los componentes, que sobrepasa el tiempo de diseño.Por lo tanto, el diagnóstico se orientó hacia la evaluaciónde la capacidad hidráulica de las estructuras, lapropuesta de mantenimiento de las que se encontrabancon un grado de afectación bajo y el diseño de otrasque están deterioradas o que no existen (desarenadorMelquisebec, planta de tratamiento de agua potable, tanquede almacenamiento).

• Con la evaluación de la capacidad hidráulica de lasbocatomas empleando el caudal captado en condicionesmás desfavorables, se obtuvó que las bocatomascaptan menos caudal que el caudal de diseño (7,0LPS< 7,5LPS), siendo esta diferencia de 0,5 LPS, que nohace necesario la inversión de nuevas estructuras decapción y se plantean mejoras para prolongar el tiempode servicio.

• Las tuberías de aducción y conducción aparentementese encuentran en buenas condiciones, pero por su largotiempo de servicio es muy probable que se presentenen su interior problemas de sedimentos y desgaste queocasionan pérdida de presión en el sistema, por lo tanto,se debe contemplar su reposición, la cual se lleva a cabopor etapas.

• El desarenador existente (nacedero El Nogal) funcionacorrectamente, ya que el área superficial y el volumenestán por encima de los valores mínimos y la velocidadhorizontal cumple con el parámetro. Se debe realizar elmantenimiento que se describe en el apartado de recomendacionespara mejorar las condiciones físicas internasy externas y de esta forma prolongar el tiempo deservicio.

• El tanque de almacenamiento actual presenta fisuras enel concreto que provocan fugas de agua e inestabilidadde la estructura, por lo tanto, se debe construir el tanquediseñado, ya que garantiza el almacenamiento del aguanecesaria para abastecer la población proyectada.

• Según el análisis físico-químico y bacteriológico de lasfuentes superficiales, el principal problema es la turbidez,el color, el hierro, coliformes totales y echerichiacoli. Como primera medida se debe alejar el ganadoque está cercano al área de captación de la quebradaMelquisebec, ya que los problemas de coliformes sepueden deber a la materia orgánica originada por losexcrementos; adicionalmente, es necesario implementarla planta de tratamiento de agua potable que garanticelas condiciones de salubridad para la comunidad deacuerdo con el Decreto 475 de 1998.

• El sistema de acueducto actual no cuenta con macromedidores,por lo tanto, es necesario su instalación en lasredes de distribución, con el fin de poder determinar losvolúmenes entregados al sistema de distribución que seemplea para la realización del balance de distribuciónen las labores de operación y mantenimiento y en la planeaciónfutura.

• Con los datos suministrados por la Asociación de usuariosdel acueducto de Anatoli Acuanatolise puede concluirque la comunidad en general no está dándole unuso adecuado al agua del acueducto, ya que el consumoestá muy por encima del estimado para una poblacióncon estas características.

Recomendaciones

• En época de invierno se debe realizar la limpieza de labocatoma una vez por semana, ya que aumenta la cantidadde sólidos y se tapona con mayor facilidad.

• Para que sea posible garantizar la disponibilidad deagua en cada una de las fuentes es necesario seguircon el plan de protección de los nacedero en el casode Melquisebec y diseñar un plan de protección de lascuencas hidrográficas que incluya reforestación, conservacióny manejo de los ríos y sus afluentes, teniendoen cuenta que la reforestación es el medio más eficientepara conservar tanto los suelos como el agua.

• Se sugiere que la asociación de usuarios del acueductode Anatoli (Acuanatoli) realice campañas de concientizaciónsobre el uso adecuado del agua y posteriores inspeccionespara garantizar que el recurso hídrico que se entregase emplee exclusivamente para consumo humano.

• Iniciar cuanto antes un registro en el que se estipule elinventario de materiales que conforman el sistema, lalocalización, fecha de instalación, estado físico, profundidady dimensiones, con el fin de facilitar el mantenimientoy el manejo del sistema de abastecimiento.

• Las operaciones de mantenimiento y limpieza de todaslas estructuras que forman la obra de captación no deberánafectar el normal funcionamiento de ésta.

• A la rejilla se le debe realizar un mantenimiento estructuralestético una vez cada año, que consiste en la aplicaciónde pintura anticorrosiva.

Bibliografía

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