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¨ AÑO DE LA DIVERSIFICACIÓN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACIÓN ¨
UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
UNIVERSIDAD
TEMAS DE INVESTIGACION DE TESIS
CATEDRÁTICO : Dr. Santiago Zevallos Salinas.
ALUMNO : ORELLANA MUÑICO, Jinno Ruben
CICLO : V
SECCION : B1
TURNO : Tarde
HUANCAYO –PERU
2015
TEMA 1: TITULO DEL TEMA: EVALUACION DE LA REHABILITACION DE LA RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA DE LA PROVINCIA DE HUANCAYO
I. MARCO TEORICO:
1. EVALUACIÓN DE LA REHABILITACIÓN DE LA RED DE ABASTECIMIENTO
DE AGUA DE RESSANO GARCIA, MOZAMBIQUE.
Demanda de agua
La demanda de agua ha sido siempre subestimada desde tiempos coloniales Hoy en
día, una serie de factores influyen también en la subestimación de esta demanda.
Entre ellos, el hecho de que el censo oficial de Ressano cifre en un 0.05% el ratio de
crecimiento demográfico anual cuando la media estimada para Mozambique de 2003 a
2015 es del 1.8% y cuando todos los residentes de Ressano están de acuerdo en que,
al menos, se construyen 20 casas nuevas cada año. Tras la descolonización, todo el
mundo empezó a reivindicar su derecho de acceso al agua, pero el sistema ya no
satisfacía las necesidades de muchas de las personas.
Agua no contabilizada
Las causas pueden ser las fugas existentes en las tuberías y por otro lado pérdidas
administrativas debidas a ineficiencias en la gestión del sistema.
Las causas y factores que han propiciado el gran porcentaje de agua no contabilizada
son en concreto:
• Edad del sistema: en la rehabilitación llevada a cabo en 2003 sólo se cambiaron el
53% de las tuberías, por lo que casi la mitad de las tuberías tienen casi 40 años de
antigüedad.
• Tuberías descubiertas: muchas de las tuberías quedan expuestas a daños físicos
porque no se enterraron a profundidad suficiente en su día.
• Tuberías quemadas: dada la falta de control y planeamiento urbanístico de Ressano
el primer y prácticamente único paso a seguir para construir una casa en Ressano es
quemar la hierba de alrededor. Con ello, a veces no sólo se quema la hierba o maleza,
sino que, si existe alguna tubería descubierta por los alrededores, ésta también
termina quemada, con las consecuentes perdidas de agua que esto acarrea.
• Tuberías en suspensión: en vista de las deficiencias del sistema y bajas presiones,
algunas casas han realizado sus propias conexiones desde los depósitos pasando
tuberías por sitios insospechados, quedando las mismas expuestas claramente a
cualquier daño, sobretodo provocado por el fuerte viento, bastante habitual en la zona
• Conexiones ilegales: en muchos países en desarrollo el agua es concebida como un
regalo divino y no entienden la idea de tener que pagar por ella.
2. DIRECTRICES PARA LA EVALUACIÓN DE LA REHABILITACIÓN DE PEQUEÑOS SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA
La evaluación in-situ del sistema de abastecimiento de agua de Ressano, me ha
permitido crear unas directrices que pueden ser útiles para futuras evaluaciones de la
rehabilitación de otros pequeños sistemas de abastecimiento. Son los siguientes:
1. Evaluación de la situación actual
2. Análisis de las causas que han llevado al deterioro y fallo del sistema.
3. Estudio de alternativas
4. Decisión: ¿Va a rehabilitarse el servicio o facilidad?
3. EVALUACIÓN SOCIAL DEL PROYECTO “REHABILITACIÓN DE LA RED DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA POTABLE” DE LA LOCALIDAD DE
ACAYUCA, ZAPOTLÁN DE JUÁREZ, HIDALGO. (PERFIL)MARCO TEORICOSistema de abastecimiento de agua potable En términos generales, la fuente de abastecimiento del sistema actual de agua
potable de la localidad de Acayuca, consiste en una línea de conducción de
aproximadamente 3,500 m. de longitud, misma que inicia en un cárcamo de
bombeo en la comunidad de “Matilde”, ubicada paralelamente a la carretera
México-Pachuca.
Administración del sistema A partir del presente año, la administración del servicio de agua potable de
Acayuca está a cargo del propio Ayuntamiento y la operación y
mantenimiento de la infraestructura la realiza la CAASIM. El Ayuntamiento
recibe el agua potable en bloque y efectúa el pago del líquido directamente a
CAASIM.
Operación del sistema La infraestructura actual del sistema de abastecimiento de agua potable de la
localidad de
Acayuca se compone de los siguientes elementos:
i. Un cárcamo de bombeo de 100 m3 de capacidad ubicado en la localidad de
Matilde.
ii. Un cárcamo de rebombeo de 100 m3 de capacidad “Acayuca I”.
iii. Una línea de conducción principal de 10” de diámetro y de una
longitud de aproximadamente 3,500 m.
iv. Un tanque de regulación de 250 m3 de capacidad.
v. Tres líneas de distribución, dos de 4” de diámetro y una de 2” de diámetro.
vi. Dos tanques de almacenamiento de 50 m3 de capacidad cada uno.
vii. Red de distribución con diámetros de 2”, 3” y 4”.
Alcantarillado sanitario y eliminación de aguas residuales En lo que se refiere al servicio de alcantarillado sanitario, no se tiene
información oficial, pero se estima que la cobertura es de alrededor del 40%
de la población (se observó que en algunas calles existen colectores de aguas
residuales). Asimismo, durante el trabajo de campo se observó que la
población utiliza fosas sépticas y pozos negros para la eliminación de las
aguas residuales y que algunas viviendas, principalmente las que se
ubican en los extremos de la zona urbana, aún cuentan con letrinas sanitarias
para eliminar sus excretas, mientras que las aguas jabonosas (utilizadas en los
quehaceres domésticos como el lavado de ropa y trastes) son vertidas
directamente sobre el suelo.
Medida de optimización
El propósito de optimizar la situación actual es evitar atribuirle beneficios y
costos que no le corresponden al proyecto, mediante la aplicación de
medidas o acciones de “bajo costo” que eliminen obvias ineficiencias de la
situación actual. Con ello, se obtiene la “situación sin proyecto” que es la
base que se compara con la “situación con proyecto”.
4. PROYECTO DE ABASTECIMIENTO DE AGUA Y SANEAMIENTO EN KINGSTON
MARCO TEORICO
Reforma del sector de abastecimiento de agua y saneamiento
Siempre hay un riesgo de retroceso de las reformas políticas en el ámbito del
parlamento. No obstante, el gabinete ya ha aprobado las instrucciones al
principal asesor parlamentario para la nueva Ley de servicio de agua potable y
saneamiento (WSSA). El Gobierno de Jamaica prevé que dicha ley se aprobará
durante el año civil de 2004. Se trata de una ley que consolidará las reformas
del sector y de la NWC y debería evitar que los futuros gobiernos retrocedan
en la ejecución de las reformas sectoriales.
Participación del sector privado
La participación del sector privado, por ejemplo, en obras bajo el régimen de
construcción, operación y transferencia para la planta de tratamiento de
Soapberry o una concesión integral de una determinada zona geográfica de
servicios, podría crear cierta resistencia dentro de la propia NWC y de sus
clientes.
Estructura de tarifas
Existe un riesgo de que los clientes reaccionen desfavorablemente al nuevo
aumento de tarifas y los futuros cambios de la estructura tarifaria solicitados por
el Banco. Hay varios factores mitigantes de este riesgo. Como parte del
proceso de aprobación del alza de tarifas, la NWC tuvo que realizar una serie
de reuniones públicas en todo el país para brindar información y explicaciones
sobre la situación. La OUR autorizó la última alza de tarifas a partir de los
resultados de esas reuniones y de los estudios realizados. El cambio de la
estructura tarifaria seguirá un proceso similar.
Dificultades culturales y capacidad de ejecución
La ejecución del plan de modernización entraña, entre otras cosas, un cambio
en la cultura de gestión de la NWC con el fin de no seguir trabajando como de
costumbre. Este es un proceso a largo plazo en que el proyecto apoyará los
pasos iniciales en la mayoría de esos campos, según se describe en los
componentes del mismo.
II. Antecedentes:
EVALUACIÓN DE LA REHABILITACIÓN DE LA RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA DE RESSANO GARCIA, MOZAMBIQUE.
EVALUACIÓN SOCIAL DEL PROYECTO “REHABILITACIÓN DE LA RED DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA POTABLE” DE LA LOCALIDAD DE ACAYUCA, ZAPOTLÁN DE JUÁREZ, HIDALGO. (PERFIL)
PROYECTO DE ABASTECIMIENTO DE AGUA Y SANEAMIENTO EN KINGSTON.
Estudio de impacto ambiental detallado del proyecto “OPTIMIZACIÓN DE SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO, SECTORIZACIÓN, REHABILITACIÓN DE REDES Y ACTUALIZACIÓN DE CATASTRO-AREA DE INFUENCIA PLANTA HUACHIPA- ÁREA DE DRENAJE COMAS-CHILLON-LIMA”
Proyecto NÍGER DE MEJORA Y DESARROLLO DE LAS REDES DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE EN LA CIUDAD DE ARLIT
TEMA 2: ESTUDIO Y ANALISIS DE LAS INFRAESTRUCTURAS DEL DISTRITO DE CHILCA PARA PODER PROPONER SOLUCIONES LAS ESTRUCTURAS Y ASI
SEAN MAS SEGURAS Y DURADERAS
I. MARCO TEORICO:1. EVALUACIÓN ESTRUCTURAL DE UNA DE LAS EDIFICACIONES DEL
HOSPITAL EDGARDO REBAGLIATI MARTINS USANDO EL MÉTODO DEL ESPECTRO DE CAPACIDAD
ANÁLISIS SÍSMICO BASADO EN FUERZAS Por la importancia de algunas estructuras, éstas han de requerir que su
diseño y análisis sea del tipo lineal elástico. Estas estructuras de
respuesta elástica no requieren una metodología muy complicada al
enfrentar su análisis y/o diseño, puesto que se espera que respondan
según la teoría básica de la elasticidad.
Para una estructura con respuesta elástica lineal la máxima fuerza
desarrollada, Fel, está relacionada a una única deformación, max, siendo
en este caso indistinto el uso de métodos por fuerzas o desplazamientos.
Sin embargo, para una estructura con respuesta inelástica se observa
que los niveles de resistencia última son afectados por un factor de
reducción, R2 ó R3, relativo al nivel de respuesta elástico.
ANÁLISIS SÍSMICO BASADO EN MÉTODOS NO LINEALES
Con la experiencia que los ingenieros han adquirido de investigaciones y
eventos pasados, hoy sabemos que muchos de los sismos que ocurren pueden
dañar severamente las edificaciones, causando en éstas comportamiento
inelástico que disipa energía. La suposición de que los edificios
responden elásticamente simplifica el trabajo del ingeniero pero dificulta el
entendimiento básico del comportamiento real de la estructura.
Ductilidad y tipos de ductilidad
Esta propiedad está referida a la capacidad que posee una estructura,
elemento o material, para deformarse inelásticamente (más allá de la
deformación de fluencia) sin perder de manera significativa su resistencia
debido a la demanda impuesta por fuerzas externas o inducidas.
2. PÓRTICOS DE CONCRETO REFORZADO EQUIPADOS CON RIOSTRAS METÁLICAS RESTRINGIDAS CONTRA PANDEO -Viabilidad económica
para el caso colombiano-
COMPARACIÓN ECONÓMICA ENTRE LAS ESTRUCTURAS DISEÑADAS, CON Y SIN RIOSTRAS Se realizó una medición de las cantidades de material estructural –acero
y concreto- necesario para la construcción de las estructuras según los
diseños realizados, con el fin de establecer las diferencias de volumen de
concreto y peso de acero y así poder evaluar el beneficio económico que
tendría el sistema. Para esto último se realizó el despiece de acero mediante el
programa DC-CAD.
ANÁLISIS INELÁSTICO DE LAS ESTRUCTURAS SIN DISIPADORES DE ENERGÍA
Tras la realización de los diseños en ETABS se procedió al modelado
de las estructuras sin riostras en el programa IDARC 2D, con el fin de
obtener el daño sufrido por las mismas después de someterlas a varios
registros de aceleraciones. Lo anterior se hizo mediante un análisis no lineal
dinámico utilizando 5 registros de aceleraciones diferentes de fuente cercana,
que se modificaron de tal manera que el espectro de respuesta de cada uno se
ajustó al espectro elástico de diseño de la NSR-10, que se utilizó para el diseño
de las estructuras. Esto se hizo con ayuda del programa SpectMatch V.1.0.
ANÁLISIS DE CARGAS
Para calcular el peso propio de los nervios y de la loseta se tomó un área
aferente de 1 m2 de losa a mitades de nervio, Los valores de carga se dan por
m2 de losa en planta, según lo indica el Título B de la NSR-10, los valores de
carga de los casos para los cuales no se presenta el cálculo corresponden a
valores tomados directamente del Título B de la NSR-10.
3. REHABILITACIÓN DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO
La importancia del desarrollo de métodos adecuados de rehabilitación es
el conocer cuál será el comportamiento de las estructuras después que han
sido rehabilitadas. A continuación se presentan algunas definiciones
importantes:
Reparar (Repair): Es el conjunto de acciones y procedimientos que
hacen que un edificio existente que presenta daños, recupere las
características originales de la estructura. Consiste en reemplazar o
corregir los materiales, componentes o elementos deteriorados, dañados o
defectuosos de una estructura. Es toda operación
para recuperar el funcionamiento estructural del elemento o estructura
dañada a su desempeño original.
Reforzar (Strengthening): Es el proceso de incrementar la capacidad de la
estructura, aumentando elementos o añadiendo nuevos. En el refuerzo de
una estructura (con o sin daño) se mejoran las características
estructurales sobre las originales. Es toda operación para incrementar el
desempeño estructural del elemento por encima de su desempeño original.
Rehabilitar (Retrofitting): Significa hacer un cambio a la estructura para
que cumpla con sus funciones nuevamente. No sólo se refiere al aspecto
estructural, sino también a las funciones sociales y económicas para las que
fue construida. Es el proceso de reparación o modificación de una
estructura a una condición útil deseada. Es una expresión general utilizada
para reparar, reforzar o restaurar.
Reestructurar: Implica un cambio en el sistema estructural, ya sea de
una manera parcial o total. La estructura puede o no estar dañada.
Preservar: Es el proceso de mantenimiento de la estructura en sus
condiciones actuales y para contrarrestar un deterioro adicional.
Restaurar: Es el proceso de restablecer el aspecto, la forma, y los
materiales de una estructura a lo que anteriormente tenía.
Rehabilitación Sísmica: Está definida como una mejora en el
funcionamiento sísmico de los elementos estructurales y no estructurales
del edificio corrigiendo las deficiencias identificadas en una evaluación
sísmica.
Se presentan dos métodos de análisis para estimar las demandas sísmicas
del sistema y sus elementos, los cuales se clasifican en procedimiento
lineal y no lineal, y a su vez cada uno se subdivide en estático y
dinámico quedando como sigue:
· Estático lineal
· Dinámico lineal
· Estático no lineal (análisis push-over)
· Dinámico no lineal
4. ANALISIS Y DISEÑO SISMICO DE UN EDIFICIO A BASE DE MARCOS, DE ACUERDO AL REGLAMENTO DE CONSTRUCIONES DEL DISTRITO FEDERAL 2004
Proceso de evaluación del desempeño sísmico
La filosofía de diseño por desplazamientos presentada en el FEMA 273
consiste en general en tres pasos:
1.- Definir el objetivo de desempeño, incorporando el nivel de peligro sísmico
2.- Estimar las demandas sísmicas del sistema y sus elementos
3.- Verificar si se cumplieron los objetivos de diseño propuestos al inicio.
Antecedentes:
1. EVALUACIÓN ESTRUCTURAL DE UNA DE LAS EDIFICACIONES DEL
HOSPITAL EDGARDO REBAGLIATI MARTINS USANDO EL MÉTODO DEL
ESPECTRO DE CAPACIDAD
2. PÓRTICOS DE CONCRETO REFORZADO EQUIPADOS CON RIOSTRAS
METÁLICAS RESTRINGIDAS CONTRA PANDEO -Viabilidad económica para
el caso colombiano-
3. REHABILITACIÓN DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO-MEXICO
4. ANALISIS Y DISEÑO SISMICO DE UN EDIFICIO A BASE DE MARCOS, DE
ACUERDO AL REGLAMENTO DE CONSTRUCIONES DEL DISTRITO
FEDERAL 2004
PLAN DE TESIS
TITULO DEL TEMA: EVALUACION DE LA REHABILITACION DE LA RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA DE LA PROVINCIA DE HUANCAYO
PROBLEMA:
¿Cuál es el principal problema en el sistema de saneamiento en la provincia de
Huancayo?
OBJETIVO:
Reducir la molestia ocasionada a los usuarios y los riesgos de contaminación del
agua, el servicio de agua debe asegurar no tan solo la distribución del agua sino
anticipar también la evolución futura de la red y de la demanda de los usuarios, con el
fin de garantizar el suministro del vital líquido.
MARCO TEORICO:
SISTEMA DE ALMACENAMIENTO Y DISTRIBUCIÓN DE AGUAS
En líneas generales, la finalidad de un sistema de almacenamiento es la de suministrar agua en forma continua y con presión suficiente a una comunidad, satisfaciendo razones sanitarias, sociales, económicas, de confort y propiciando su desarrollo. Para lograr esto es necesario que cada una de las partes que constituyen el acueducto estén bien acopladas. Según AROCHA (1980) los componentes de un sistema de almacenamiento y distribución de agua son los siguientes:
Fuente de suministro: Constituye la parte más importante del acueducto, es necesario que esta fuente pueda cubrir la demanda requerida de la población a abastecer para el día más crítico (día de consumo máximo). El acueducto es un sistema o conjunto de sistemas acoplados, que permite transportar agua en forma de flujo continuo desde un lugar en el que ´esta es accesible en la naturaleza, hasta un punto de consumo distante.
La obra de captación: Es una estructura colocada directamente en la fuente con la finalidad de captar el agua y conducirla hasta la línea de aducción. Esta obra dependerá del tipo de fuente y de las características de la misma.
El desarenador: Es una estructura utilizada para retener la arena y otros sedimentos que trae el agua desde la fuente, con el fin de evitar que ingresen al canal de aducción, al tanque de almacenamiento, al proceso de tratamiento o a cualquier otro punto del acueducto ocasionando problemas.
La línea de aducción: Es la tubería que conduce el agua desde la obra de captación hasta el tanque de almacenamiento, también debe satisfacer condiciones de servicio para el día de máximo consumo, garantizando de esta forma la eficiencia del sistema. Puede verse afectado por situaciones topográficas que permitan una conducción por gravedad o que por el contrario requiera de un sistema de bombeo.
El tanque de almacenamiento: Generalmente es el elemento intermedio entre la fuente
y la red de distribución, de su funcionamiento dependerá en buena parte el servicio
que se preste a la comunidad. Según Gomella and Guerre (1973) la misión de los
tanques ha variado con el tiempo, al principio sirvieron sólo de reserva de agua, ahora
también se emplean para prevenir accidentes en la traída de las aguas desde la
fuente. Pueden ser de diferentes materiales (metálicos, hormigón: Armado y prensado)
y ubicaciones (subterráneos, elevados, superficiales).
DISTRIBUCION DE HERZ
La distribución estadística de Herz, fue desarrollado por el profesor Raimund Herz (1996, 1997, 1998) de la Universidad Tecnológica de Dresden, Alemania. En donde dedujo ecuaciones y distribuciones de probabilidad para simular el envejecimiento de las tuberías, para que en el modelo la red se dividiera en cohortes de supervivencia de tuberías, los cuales son grupos de tuberías instaladas el mismo año, del mismo material y demás características comunes que afectan a su rendimiento con el paso del tiempo.
ANTECEDENTES:
Programación óptima de la renovación de tuberías en un sistema de abastecimiento
urbano: Análisis de los factores de influencia- CARLOS DANIEL ALONSO - Tesis
Master Ing. Hidráulica y Medio Ambiente.
MARCO CONCEPTUAL
MATRIZ DE CONSISTENCIA
TITULO DEL TEMA: EVALUACION DE LA REHABILITACION DE LA RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA DE LA PROVINCIA DE
PROBLEMA OBJETIVOS HIPOTESIS Y VARIABLE MARCO TEORICO METODOLOGIA
PROBLEMA
PRINCIPAL:
¿Cuál es el principal
problema en el sistema
de saneamiento en la
provincia de Huancayo?
PROBLEMAS
SECUNDARIOS:
Deficiente cobertura
de servicios de
saneamiento
Inadecuado
tratamiento de los
residuos líquidos
Fallas en los
sistemas de
distribución de agua
OBJETIVO GENERAL:
Conocer los problemas
que aqueja la población
de la provincia de
Huancayo en cuanto al
servicio de
saneamiento
OBJETIVOS
ESPECIFICOS:
Reducir las fugas
físicas y lograr un
aumento en la
capacidad de
suministro con la
misma
infraestructura.
HIPÓTESIS GENERAL:
Causas que originan el
desabastecimiento de agua
potable en la ciudad de
Huancayo
HIPOTESIS DERIVADAS:
Un mejor control
operacional y reducción de
pérdidas físicas de agua
potable
Utilización de
prelocalizadores de fugas
es de suma importancia
para el control y
durabilidad de los sistemas
en el tiempo.
1.-ANTECEDENTES
A NIVEL INTERNACIONAL
1. evaluación de la
rehabilitación de la red de
abastecimiento de agua de
Ressano Garcia,
Mozambique.
A NIVEL NACIONAL
Estudio de impacto
ambiental detallado del
proyecto “optimización de
sistemas de agua potable y
alcantarillado,
Sectorización, rehabilitación
de redes y actualización de
catastro – área de
influencia planta Huachipa
TIPO Y NIVEL DE LA
INVESTIGACION:
Tipo de investigación:
aplicada y tecnológico.
Nivel de investigación:
Descriptiva-diagnóstica
METODO Y DISEÑO DE
LA INVESTIGACION
Método: Experimental
potable y recolección
secundaria de aguas
residuales por
deterioro de las
instalaciones dada
su antigüedad
Ocasionan también
el deterioro de la
calidad del agua
potable ya que la
intrusión de
patógenos tras una
rotura o corte de
suministro
Contribuir en la
reducción de los
niveles de los
índices de
enfermedades o
mortalidad de los
niños y ancianos
con el buen
consumo de agua
potable.
Renovación de las tuberías
tomando en consideración
una serie de factores de
influencia para la
priorización de un grupo de
tuberías con
características
homogéneas respecto a la
edad y el tipo de material,
considerando los
presupuestos anuales
disponibles para la
rehabilitación de tuberías.
– área de Drenaje comas –
Chillón - Lima
2.- MARCO TEORICO
SISTEMA DE
ALMACENAMIENTO Y
DISTRIBUCIÓN DE
AGUAS. Según
AROCHA (1980)
