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Proceso De Captación Permeable Usando Sistemas Celulares

Geosintéticos Que Mejoren La Disponibilidad De Agua En El Municipio

De San Juan De Río Seco

Autor

Sergio Daniel Orjuela Vargas

Tutor

Ing. Álvaro Jiménez

Universidad Distrital Francisco José De Caldas

Especialización en Gestión de Proyectos de Ingeniería

Facultad de Ingeniería

Bogotá, Colombia

febrero de 2019

Proceso De Captación Permeable Usando Sistemas Celulares Geosintéticos Que Mejoren La

Disponibilidad De Agua En El Municipio De San Juan De Río Seco

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CONTENIDO

INDICE DE ILUSTRACIONES ........................................................................................... 4

INDICE DE ECUACIONES ................................................................................................ 4

INDICE DE TABLAS .......................................................................................................... 5

INDICE DE GRÁFICOS ..................................................................................................... 6

RESUMEN ......................................................................................................................... 7

PALABRAS CLAVE ........................................................................................................... 7

INTRODUCCIÓN ............................................................................................................... 8

1. CONTEXTO E IDENTIFICACIÓN DEL PROYECTO .................................................. 9

2. ANÁLISIS DEL MERCADO ...................................................................................... 17

2.1 Determinación de la población ........................................................................... 18

2.2 Demanda ........................................................................................................... 21

2.3 Tarifas ............................................................................................................... 23

3. PLANIFICACIÓN DEL PROYECTO .......................................................................... 26

3.1 Matriz De Impacto.............................................................................................. 27

3.2 Partes Interesadas ............................................................................................. 30

3.3 Matriz Legal ....................................................................................................... 31

3.4 Matriz de Riesgos .............................................................................................. 32

3.5 Matriz De Objetivos ........................................................................................... 33

4. NGENIERIA DEL PROYECTO ................................................................................. 34

4.1 Diseño De Estructura ......................................................................................... 34

4.1.1 Captación y almacenamiento ...................................................................... 34

4.1.2 Bombeo y conducción ................................................................................ 37

4.1.3 Tablero eléctrico ......................................................................................... 38



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4.2 Producto: sistema de captación ......................................................................... 40

4.3 Proceso ............................................................................................................. 41

4.4 Recursos ........................................................................................................... 42

4.4.1 Estudios Técnicos ...................................................................................... 42

4.4.1.1 Levantamiento topográfico: ..................................................................... 42

4.4.1.2 Muestreo de suelos ................................................................................. 42

4.4.1.3 Ensayos de materiales ............................................................................ 43

4.4.1.4 Estudios Hídricos .................................................................................... 43

4.4.2 Diseño ........................................................................................................ 43

4.4.2.1 Diseño estructural ................................................................................... 43

4.4.2.2 Diseño de cimentación ............................................................................ 43

4.4.2.3 Diseño hidráulico..................................................................................... 44

4.4.3 Construcción............................................................................................... 44

4.4.3.1 Captación permeable .............................................................................. 44

4.4.3.2 Estructura de almacenamiento ................................................................ 44

4.4.3.3 Conducción ............................................................................................. 44

4.4.4 Ejecución .................................................................................................... 44

4.4.4.1 Operación ............................................................................................... 44

4.4.4.2 Mantenimientos ....................................................................................... 45

4.4.4.3 Evaluación de no mantenimientos ........................................................... 45

5. ESTUDIO ADMINISTRATIVO ................................................................................... 48

5.1 Organigrama ...................................................................................................... 48

5.2 Costos Asociados .............................................................................................. 48

5.3 Costos de ICONSTRUCCIÓN............................................................................ 50

6. ESTUDIO ECONÓMICO - FINANCIERO .................................................................. 52



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6.1 Analisis de Sensibilidad ..................................................................................... 55

6.1.1 IPC ............................................................................................................. 55

6.1.2 Tasa de préstamo ....................................................................................... 56

6.1.3 Duración del préstamo ................................................................................ 57

6.1.4 Variabilidad de la proyección de ventas ...................................................... 58

7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................................................ 59

8. BIBLIOGRAFÍA ......................................................................................................... 60

INDICE DE ILUSTRACIONES

Ilustración 1 Criterios generales para la estimación de la demanda. Fuente: (Ministerio de

Ambiente y Desarrollo Sostenible, 2010) ......................................................................... 17

Ilustración 2 Diagrama de Contexto. Fuente: Autoría propia ............................................ 30

Ilustración 3 Sistema de captación ................................................................................... 35

Ilustración 4 Conexión general ......................................................................................... 38

Ilustración 5 Tablero de control ........................................................................................ 39

Ilustración 6 Proceso del proyecto ................................................................................... 41

Ilustración 7 Organigrama. Fuente: Autoría propia ........................................................... 48

INDICE DE ECUACIONES

Ecuación 1 Agua disponible ............................................................................................. 35

Ecuación 2 Caudal admisible en geotextiles .................................................................... 46



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INDICE DE TABLAS

Tabla 1 Modelo de proyección suavización exponencial. Fuente: Autoría propia ............. 19

Tabla 2 Modelo de proyección método exponencial. Fuente: Formulas Ras2000. Tablas:

Autoría propia .................................................................................................................. 20

Tabla 3 Asignación del nivel de complejidad. Fuente: RAS2000 A.3.1. ........................... 22

Tabla 4 Dotación por suscriptor según el nivel de complejidad del sistema. Fuente:

RAS2000 B.2.2. ............................................................................................................... 22

Tabla 5 Costos Diciembre 2013 Por Uso y Estrato. Fuente: Gobernación de

Cundinamarca. ................................................................................................................ 24

Tabla 6 Factores de Subsidio y Contribución. Fuente: Gobernación de Cundinamarca. .. 24

Tabla 7 Plan de calidad del proyecto. Fuente: Autoría propia. ......................................... 26

Tabla 8 Matriz de impactos. Fuente: Autoría propia. ........................................................ 28

Tabla 9 Matriz Legal. Fuente: Autoría propia ................................................................... 31

Tabla 10 Matriz de riesgos. Fuente: Autoría propia .......................................................... 32

Tabla 11 Matriz de objetivos. Fuente: Autoría propia ....................................................... 33

Tabla 12 Almacenamiento de agua .................................................................................. 36

Tabla 13 Tiempos normales de mantenimiento ................................................................ 45

Tabla 14 Tiempos máximos de mantenimiento ................................................................ 46

Tabla 15 Cuadro de Costos. Fuente: Autoría propia ........................................................ 49

Tabla 16 Costos de construcción del proyecto ................................................................. 51

Tabla 17 Variables para el análisis financiero. Fuente: Autoría propia ............................. 54

Tabla 18 Resultados del análisis financiero. Fuente: Autoría propia ................................ 55



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INDICE DE GRÁFICOS

Gráfico 1 Resumen de población. Fuente: Autoría propia, basado en datos del DANE. .. 18

Gráfico 2 Proyección de la población. Fuente: Autoría propia .......................................... 21

Gráfico 3 Proyección del consumo de agua mensual en el municipio. Fuente: Autoría

propia. ............................................................................................................................. 23

Gráfico 4 Proyección número de unidades. Fuente: Autoría propia. ................................ 25

Gráfico 5 Esquema Pestel. Fuente: Autoría propia .......................................................... 29

Gráfico 6 Incrementos anuales de tarifa fija y variable. Fuente: Autoría propia ................ 52

Gráfico 7 Proyección de ventas. Fuente: Autoría propia .................................................. 53

Gráfico 8 Proyección de ventas. Fuente: Autoría propia .................................................. 54

Gráfico 9 Sensibilidad del IPC sobre la TIR y el VPN. Fuente: Autoría propia.................. 55

Gráfico 10 Sensibilidad de la tasa de préstamo sobre la TIR y el VPN. Fuente: Autoría

propia .............................................................................................................................. 56

Gráfico 11 Sensibilidad de la proyección de las ventas variables sobre la TIR y el VPN.

Fuente: Autoría propia ..................................................................................................... 58



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RESUMEN

Existe una falencia en la disponibilidad de agua en el municipio de San Juan De Río Seco

por problemas en la captación de agua, lo que genera dificultades en la continuidad y

calidad del servicio de acueducto por falta de agua para la distribución, así como en la

calidad del agua potable, ya que no es apta para el consumo humano, generando

enfermedades en la población, principalmente en los infantes. Para solucionar este

inconveniente de disponibilidad de agua, se plantea una solución innovadora usando

filtración natural, captación permeable a través de geo-celdas, la cual cumple con

requisitos técnicos y a costos relativamente bajos.

PALABRAS CLAVE

Disponibilidad, Agua, Captación, Geo-sintético, Servicio, Sistema celular



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INTRODUCCIÓN

El acceso a agua potable es un derecho internacional y en el municipio de San Juan De

Río Seco, así como en muchas otras zonas del país, se está evadiendo este derecho.

Entonces, se evidencia la necesidad de mejorar el servicio y la calidad del agua

suministrada en el municipio, ya que existen continuos cortes de agua y la calidad del

agua brindada por el acueducto tiene problemas sanitarios, lo que es un riesgo a la salud

de la población abastecida por este sistema.

El proyecto propuesto utiliza un sistema celular geosintético aplicado en otros campos

ingenieriles relacionados, específicamente en captación, utilización y disposición de aguas

pluviales. Se pretende modificar el proceso constructivo para que cumpla con los

requerimientos de la captación de agua sub-superficial a través de galerías filtrantes,

mejorando dos aspectos fundamentales en la prestación del servicio, la disponibilidad y

calidad del agua suministrada.

Cuando se capta el agua en un nivel freático por debajo de la cota mínima registrada en

los últimos años, se asegura que exista una toma de agua continua incluso en sequias de

rio, ya que al realizar una captación permeable de aguas sub-superficiales el sistema se

encontrara todo el tiempo en contacto con el agua disponible en la zona y por medio del

principio de vasos comunicantes, se tendrá agua en la zona de bombeo.

Existen una limitación principal del proyecto, la cual corresponde a la disponibilidad

natural del cauce del rio, es decir, que se presenten condiciones de bajo caudal en el rio y

dificulte la disponibilidad de agua y que al mismo tiempo se cumplan los requerimientos

ambientales de mínimo caudal.

Se espera que al utilizar una captación permeable de aguas sub-superficiales se evitan

los contaminantes presentes en aguas superficiales, como son los sólidos suspendidos

(basuras, residuos nocivos y contaminantes naturales), y a través de la filtración natural

del agua en el terreno, se genera un primer tratamiento de potabilización, lo que permite

disminuir los costos para la potabilización posterior.



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1. CONTEXTO E IDENTIFICACIÓN DEL PROYECTO

El acceso a agua potable es un derecho humano esencial según la resolución 64/292 de

la Organización de las Naciones Unidas, sin embargo en Colombia es “un derecho que

desde el principio brilló por su ausencia” (Cardozo, 2014). Es importante mencionar que

es necesario además de tener agua de calidad, “la población tenga acceso a una cantidad

mínima de agua potable al día, […] de lo contrario se pueden presentar algunos

problemas de salud” (UNICEF, SA).

Basado en el informe del Ministerio de Salud, la calidad del agua consumida en

Cundinamarca para el año 2015 presenta dos poblaciones críticas, San Juan de Río Seco

con un riesgo alto del 45.87% a nivel municipal y Zipacon con un riesgo alto de 36.65% a

nivel municipal, por lo que se trabajara sobre el municipio de San Juan de Río Seco al ser

el municipio en Cundinamarca con el mayor riesgo en cuanto al acceso a agua potable.

Asi mismo, según el informe del Ministerio de salud 2015, dentro del municipio de San

Juan de Río Seco existe un riesgo de 40.86% a nivel urbano y 74.25% riesgo a nivel rural.

Estas falencias se presentan aun con un sistema de acueducto que incluye captación,

tratamiento y distribución en el casco urbano municipal (Gobernación de Cundinamarca,

2014). Es importante mencionar que el sistema de acueducto presta el servicio a la

población del casco urbano de San Juan de Río Seco y a la población de la zona rural de

Cambao.

Por otro lado, es importante mencionar las falencias actuales del servicio de acueducto,

según el estudio realizado por la Gobernación de Cundinamarca, en donde se evidencia

que “existen problemas con la continuidad del agua (en época de verano y por

taponamiento de bocatoma o daños en la red de aducción se presenta crisis y hay que

sectorizar)”. Existen otras falencias en las redes de acueducto, alcantarillado y aseo, sin

embargo, no entran en el alcance de la investigación.



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Por estas razones, surge la necesidad de mejorar las condiciones de captación a través

de la implementación de una captación permeable en donde se cumplan las condiciones

de abastecimiento requeridas por la población, para así brindar una solución efectiva y

viable al problema de la disponibilidad de agua.

Una vez determinada la necesidad, se establece porque es necesario una captación de

agua, según varios autores, se debe brindar a la población la cantidad requerida de

manera continua. Mientras Arocha considera que la captación se requiere por los

fenómenos de urbanización e industrialización, una visión orientada a la cobertura, los

autores Valdez (1990), López (1995) y Rodríguez (2001) ven la necesidad de la captación

desde una perspectiva de disponibilidad, es decir las condiciones de abastecimiento.

Adicional, Valdez (1990) y Rodríguez (2001) incluyen un punto de vista orientado al

servicio, es decir que la cantidad, presión y continuidad del agua obtenida por la captación

sea la requerida por los usuarios.

Las captaciones se pueden realizar de muchas maneras, según Arocha (1978), Valdez

(1990), López (1995) y Rodríguez (2001) se puede hacer de aguas superficiales o aguas

subterráneas, adicional Rodríguez (2001) agrega las aguas meteóricas (lluvia, granizo,

nieve) y Valdez (1990) agrega la captación atmosférica (que es similar a las aguas

meteóricas propuestas por Rodríguez, pero incluye la neblina) y separa el agua salada del

agua superficial. Cada una de las captaciones tiene su forma técnica de recoger el agua,

en general las aguas superficiales se pueden captar por medio de gravedad o estaciones

de bombeo, vertederos laterales o vertederos centrales y las aguas subterráneas por

bombeo con distintas estructuras de captación, como pozos de infiltración.

Por otro lado, cada autor menciona los aspectos que se deben tener en cuenta para

realizar una captación, para Arocha (1978) y Rodríguez (2001) lo más importante son los

aspectos hídricos de la zona y las etapas constructivas en sí, mientras que Valdez (1990)

y López (1995) opinan que lo más importante es el fin del proyecto, es decir, la población

que va a ser abastecida por la captación, teniendo en cuenta la cantidad del agua, el tipo

de consumo y la cobertura.



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Mientras Arocha (1978) considera que lo que no puede faltar en una captación son las

obras a seguir después de la captación, Valdez (1990) y Rodríguez (2001) consideran que

no puede faltar revisar la calidad del agua para ver la necesidad de esas obras

complementarias. Por otro lado, López (1995) considera que lo más importante es

proteger la obra de cualquier erosión o inestabilidad que pueda afectar la obra de

captación.

Al analizar los planteamientos de los distintos autores, se llega a la conclusión que un

sistema de captación de agua es necesario para abastecer a la población en cantidad

suficiente, por lo cual hay que revisar con detenimiento los requerimientos de agua por

parte de la población, así como las fuentes hídricas cercanas, para plantear una solución

completa y eficiente en cuanto a necesidades y recursos. Adicional, es importante

determinar el tipo de acuífero en el que se va a captar el agua para determinar el tipo de

captación (superficial o subterránea), así como las condiciones geomorfológicas de la

zona para determinar el tipo de obra. Por último, se deben revisar las condiciones

sanitarias del acuífero para determinar si se requieren o no obras de potabilización

posteriores.

Entrando en un marco histórico, desde hace 2700 años se iniciaron proyectos que

incluían captaciones permeables, principalmente a través de galerías filtrantes, según

Sacchetti tienen su origen en las obras de captación Qanats. “Los persas crearon los

Qanats a principios del milenio antes de Cristo, […] el Qanat es un canal subterráneo, con

una serie de pozos verticales de acceso, utilizado para el transporte de agua de un

acuífero bajo una colina” (Sacchetti, SA). A partir de ese momento se crearon dos

grandes grupos de captaciones permeables, el primero las captaciones por pozos y el

segundo captaciones por galerías filtrantes, sin embargo, para el alcance del proyecto se

explicarán las galerías filtrantes.



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Las captaciones por galerías filtrantes sirven para captar aguas sub-superficiales,

únicamente en zonas aledañas a cuerpos de agua con sistemas de auto recuperación

(ríos, mares, manantiales, aguas subterráneas con escorrentía…), el cual se compone de

un pozo profundo con ramificaciones en diferentes materiales. Durante los años de

implementación se han generado tendencias, en donde la principal diferencia entre los

proyectos es la forma y el número de ramificaciones, así como la cantidad de pozos, lo

cual depende del tipo de terreno y la morfología del mismo. Las galerías filtrantes se

pueden separar en dos tipos, las hincadas y las excavadas.

El primer método es donde se usan tuberías perforadas hincadas, usualmente de

materiales metálicos para facilitar su hincado en el terreno, adicional cuentan con una

capa de materiales filtrantes, pueden ser materiales naturales, geotextiles o una

combinación de ambos que se deben colocar el hincar junto con la tubería. Por lo general

se utiliza un sistema de bombeo para la conducción después de la captación, sin

embargo, hay proyectos en los que se utilizan pozos interconectados como forma de

conducción o dependiendo del proyecto se puede utilizar transporte por gravedad.

Existen muchos proyectos de este tipo, en donde la novedad de los últimos proyectos

consiste en la utilización de distintos materiales para las tuberías como polipropileno,

polietileno de alta densidad, entre otros y el segundo factor novedoso de los proyectos

son la forma de las perforaciones de la tubería, en donde se han utilizado tuberías con

perforaciones cuadradas o rectangulares todo esto para evitar socavación y daño en las

tuberías.

El segundo método es donde se utilizan excavaciones manuales o con maquinaria a cielo

abierto o confinada, lo importante de este método es que no se permite la infiltración

durante la construcción, ya que puede generar problemas constructivos y riesgo para los

trabajadores. Adicional, la infiltración de agua se genera a través de los muros

perimetrales de la excavación que por lo general están confinadas por gaviones, se puede

adicionar una capa de materiales filtrantes, pueden ser materiales naturales, geotextiles o

una combinación de ambos.



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Entonces, al comparar ambas metodologías se observa que existe en común un pozo de

captación principal con una profundidad variable según las condiciones del terreno y del

acuífero, se tiene una galería filtrante y una capa de material filtrante compuesta por

materiales naturales, geotextiles o una combinación de ambos. Adicional se observa que

se pueden utilizar múltiples pozos y múltiples ramificaciones de galerías según las

necesidades de caudal y las condiciones geológicas.

En resumen, se evidencia que en ninguno de los proyectos realizados de los dos tipos se

han utilizado sistemas celulares geosintéticos, los cuales permiten que exista una

infiltración tanto si son utilizadas como pared de galerías filtrantes como el sistema mismo

de captación permeable. Entonces, es importante dar una explicación del sistema celular

geosintético, lo cual se realizará en los párrafos siguientes.

Un sistema celular geosintético es “un producto en el que, por lo menos, uno de sus

componentes es a base de polímero sintético o natural, y se presenta en forma de filtro,

manto, lámina o estructura tridimensional” (PAVCO, 2012). Adicional hay que mencionar

específicamente el producto a utilizar, las geoceldas, las cuales “son uno de los

materiales pertenecientes a la familia de los geosintéticos formados por un sistema celular

tridimensional” (Tex Delta, 2018). En complemento, las geoceldas pueden ser utilizadas

con una geomembrana para aislar el sistema o un geotextil no tejido para permitir la

infiltración.

Según PAVCO, los sistemas geosintéticos brindan solución a necesidades específicas en

los proyectos de ingeniería sin modificar los sistemas celulares producidos por la

compañía, ejecutando obras civiles que cumplan con los requerimientos técnicos, con

soluciones económicas y que disminuyan el impacto ambiental. Así mismo, ayudan a

reducir el riesgo de inundación ya que controla el exceso de agua superficial, permite la

infiltración del agua al suelo y son fáciles de instalar.



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Por otro lado, la aplicación del sistema celular geosintético, como la tecnología de los

geosintéticos, “se ha hecho en la mayoría de los casos de forma empírica, […] pero en

algunos casos […] no ha permitido que los beneficios de esta tecnología sean

aprovechados en su total magnitud.” (PAVCO, 2012), entonces la utilización de estos

sistemas se pueden adaptar al tipo de proyecto y a sus necesidades específicas, por lo

que no existe una única forma de aplicarlos, pero según PAVCO han sido aplicadas en

proyectos de “separación y estabilización de vías, refuerzo en vías, pavimentación y

repavimentación, sistemas de subdrenaje, refuerzo en muros de contención, refuerzo de

taludes, refuerzo de terraplenes sobre suelos blandos, refuerzo de cimentaciones,

protección de geomembranas y aplicaciones de control de erosión”.

Como bien se explicó en párrafos anteriores, los sistemas celulares geosintéticos se

pueden adaptar a las necesidades de los proyectos ingenieriles, pero dentro de las

aplicaciones mencionadas por PAVCO u otras empresas con productos similares

(Soluciones Hidropluviales, SA), no se han realizado aplicaciones de este sistema en

captaciones de aguas superficiales o sub-superficiales. Los proyectos que más se

aproximan a lo propuesto en este texto son los sistemas de captación de aguas lluvias

utilizando el sistema celular geosintético, el cual tiene como principal objetivo drenar el

agua de manera rápida y eficiente, evitando inundaciones y permitiendo el

aprovechamiento del agua para diversos usos y procesos.

Entonces surge la necesidad de explicar la forma en que los sistemas celulares

geosintéticos pueden ser aplicados en captaciones permeables tipo galerías y bajo que

principios serviría esta aplicación. En primera medida la forma en que se construye

actualmente un sistema celular geosintético consta de cinco etapas principales (PAVCO,

SA), excavación, adecuación del terreno, instalación del geotextil o geomembrana,

instalación de las celdas, reconformación del terreno. A continuación, se procederá a

explicar cada una de las etapas y su relación con la captación permeable.



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La primera etapa, excavación, consiste en retirar el material hasta la profundidad

requerida para poder instalar el sistema celular, en el caso de la captación permeable se

requiere una obra adicional en esta etapa y es la conformación de un dique temporal

alrededor de la zona de excavación, puede ser con el mismo material excavado, para

permitir los trabajos y la conexión posterior con el pozo profundo. La segunda etapa,

adecuación del terreno, depende mucho de la zona en donde se realizará la obra, por lo

general se requiere arena para compactar el suelo, pero en el caso de la captación

permeable, se requieren rocas de tamaño considerable que permitan el flujo de agua y

actúen como un primer filtro.

La tercera etapa, instalación del geotextil o geomembrana, depende si se quiere o no que

exista infiltración en el terreno, para el proyecto de captación permeable lo más

importante es que exista ingreso de agua en el sistema celular con la menor cantidad de

impurezas posible, por lo que se utiliza un geotextil que permita la infiltración de agua por

todas las caras del sistema de celdas. La cuarta etapa, instalación de las celdas, se

realiza siguiendo el procedimiento recomendado por el fabricante, en donde hay que tener

en cuenta los puntos de conexión entre cada una de las celdas y su ubicación dentro del

sistema.

La quinta y última etapa, reconformación del terreno, en general cuando se usa el sistema

celular para dren de agua pluvial, se procede a instalar un nuevo material, ya sea natural

o artificial, sin embargo, en la captación permeable, se requiere instalar el material

retirado para que la erosión natural del río no afecte el sistema celular ni sus

componentes, generando daños en la estructura o en la captación. Adicional, al instalar el

mismo material retirado se garantiza que se mantenga la infiltración natural del terreno

asegurando la captación de agua en las celdas.



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En resumen, al utilizar el sistema celular geosintético en una captación permeable, se

utiliza el mismo proceso constructivo propuesto por PAVCO, con algunas obras

adicionales, permitiendo eliminar los mantenimientos continuos, ya que el sistema es

auto-limpiante. Adicional se elimina el riesgo de daño de las galerías de infiltración, ya que

el sistema celular al ser de polipropileno no sufre oxidación ni daño por microorganismos.

Por último, la combinación de la reconformación del terreno con el material excavado, el

material natural filtrante y el geotextil evita que se genere colmatación en el sistema

celular, lo que permite mantener la capacidad de infiltración y almacenamiento.

Existen muchos programas y proyectos de inversión asociados al desarrollo sostenible

para el acceso de la población al agua potable, dentro de ellos se resaltan 3 relacionados

con la investigación, el primero son los Planes Departamentales para el Manejo

Empresarial de los Servicios de Agua y Saneamiento (PAP–PDA) orientados a la

eficiencia en la inversión y la implementación de nuevos proyectos, este programa cobija

al 81% del país; la segunda son los Programas Emblemáticos que cuentan con capital de

la nación para desarrollo de las políticas estratégicas, dentro de ellas el acceso al agua

potable; la tercera y última es el Programa abastecimiento de agua y saneamiento rural,

orientada al mejoramiento de la cobertura a nivel rural (Colombia, Minsalud, 2015).



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2. ANÁLISIS DEL MERCADO

El análisis del mercado consistirá en la determinación de la población objetivo,

proyectando la demanda futura basado en datos históricos. Para poder realizar una

determinación de la población a abastecer, se utilizará la norma RAS2000, en donde se

dictamina el “procedimiento que debe seguirse para la evaluación de la población objeto

del diseño, la dotación bruta y la demanda de agua en un sistema de acueducto […] a lo

largo de un período de diseño determinado” (Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio,

2000). Adicional, se utilizará el Diagrama general del cálculo para estimación de la

demanda de agua para uso doméstico con desagregación municipal propuesto por el

Estudio Nacional Del Agua 2010 en el capítulo 5.

Ilustración 1 Criterios generales para la estimación de la demanda. Fuente: (Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible, 2010)



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2.1 DETERMINACIÓN DE LA POBLACIÓN

En primer medida, como no es posible conocer la proyección de la demanda en términos

de caudal como recomienda la RAS2000 B.2.4.1 ni tampoco la proyección de suscriptores

RAS2000 B.2.4.2. Por lo tanto, se procede a utilizar el método de proyección de la

población RAS2000 B.2.4.3, en primer medida, se debe conocer la población actual, es

decir la demanda actual del recurso hídrico, para ello se utilizó la información del último

censo registrado para el municipio (2005), en donde la población total del municipio es de

9.462 habitantes, de los cuales 2.791 están ubicados en la cabecera y el resto 6.671

distribuidos en el territorio, en donde el 96,3% de las viviendas (para el 2005) eran casas,

con 3,4 personas por hogar en promedio (DANE, 2010).

Adicional a este documento, se utilizó el boletín de cabeceras del 29 de diciembre de

2015, en donde para el año 2014 la población de la cabecera del municipio aumento a

2.911 habitantes, es decir 120 habitantes en 9 años. Utilizando esta información se realizó

el siguiente resumen para posteriormente realizar la proyección de la población y

determinar el periodo de diseño.

Gráfico 1 Resumen de población. Fuente: Autoría propia, basado en datos del DANE.

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014

TOTAL 9.462 9.371 9.371 9.362 9.357 9.381 9.391 9.416 9.435 9.464

CABECERA 2.791 2.776 2.788 2.795 2.804 2.827 2.840 2.867 2.888 2.911

RESTO 6.671 6.595 6.583 6.567 6.553 6.554 6.551 6.549 6.547 6.553

0

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000

7.000

8.000

9.000

10.000

HA

BIT

AN

TES

POBLACIÓN ANUAL



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Para realizar la proyección de la población, se analizaron dos métodos, el primero

utilizando el método de suavización exponencial, con una constante de suavización de

0.05 (datos presentados en la Tabla 1 Modelo de proyección suavización exponencial.

Fuente: Autoría propia) y el segundo el método exponencial recomendado por la

RAS2000, en donde se debe contar con la proyección del DANE (datos presentados en la

Tabla 2 Modelo de proyección método exponencial. Fuente: Formulas Ras2000. Tablas:

Autoría propia).

Se decidió optar por el método de suavización exponencial ya que el método es “óptimo

para patrones de demanda aleatorios o nivelados donde se pretende eliminar el impacto

de los elementos irregulares históricos mediante un enfoque en períodos de demanda

reciente, […] ya que no requiere de una gran cantidad de períodos y de ponderaciones

para lograr óptimos resultados.”

Tabla 1 Modelo de proyección suavización exponencial. Fuente: Autoría propia

Para el método de suavización exponencial, se obtuvo un error total de 0.05641, con un

error relativo máximo de 1.29% para el año 2009, sin embargo, los datos más cercanos

en el tiempo presentaron menor error, para en el año 2014 un error relativo de 0.40% y

para el 2013 un error relativo de 0.67%.

0.05

Datos Año Suavización Form PM Error % error

9462 2005 9462 9459 3 0.03%

9371 2006 9462 9464 93 0.99%

9371 2007 9467 9469 98 1.05%

9362 2008 9472 9473 111 1.19%

9357 2009 9478 9478 121 1.29%

9381 2010 9484 9483 102 1.09%

9391 2011 9489 9488 97 1.03%

9416 2012 9494 9493 77 0.82%

9435 2013 9498 9498 63 0.67%

9464 2014 9501 9502 38 0.40%

Pendiente 4.82 Total error 0.08556

Intervalo -201.44 No de Datos 10

MAPE 0.86%

Coef. Suavización



Página | 20

Para el método exponencial propuesto por la RAS2000, se utilizó la información del último

censo (Tca=2005), en el cual hicieron la proyección de la población al 2010 (Tcp=2010),

por medio de estos datos se calculó la constante K y se realizó la evaluación para el año

2014 (Tf=2014) el cual es un dato conocido a la fecha. Después del cálculo, se obtuvo un

error para el año 2014 de 0.71%.

Tabla 2 Modelo de proyección método exponencial. Fuente: Formulas Ras2000. Tablas: Autoría propia

Confrontando ambos resultados y modelos de proyección, se decidió utilizar el modelo de

suavización exponencial debido al menor error en el último año evaluado. Se procedió a

determinar el periodo de diseño y estimar la población para ese año. Una de las

recomendaciones de las RAS2000 es que “debe ajustarse la proyección de la población

para tener en cuenta la población flotante, de acuerdo con los estudios socioeconómicos

disponibles para la población.” (Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio, 2000).

Siguiendo la recomendación de la RAS, se aplicó el aumento promedio de la población en

Cundinamarca de 1.09% anuales, ya que el crecimiento actual de San Juan de Rioseco

es de 1.001% anual e incluso en algunos años es decreciente, por lo que al usar estos

resultados se tendría una tendencia a disminuir la población o tener un crecimiento

sumamente bajo.

k -0.00171948

Pcp 9,381

Pca 9,462

Tcp 2010

Tca 2005

Pf 9397

Pci 9,462

Tf 2014

Tci 2010



Página | 21

Gráfico 2 Proyección de la población. Fuente: Autoría propia

En resumen, se puede decir que la población actual tiene una tendencia a mantener su

crecimiento, sin embargo, al realizar un proyecto que mejore la calidad del agua y la

disponibilidad de la misma, la tendencia de crecimiento aumenta (como lo menciona la

RAS2000), razón por la cual se optó por utilizar el método que permite una proyección

creciente de la población.

2.2 DEMANDA

Es importante conocer el nivel de complejidad del sistema para determinar cuál es el

requerimiento hídrico, según las RAS2000 A.3.1, se determinó que el nivel de complejidad

para el municipio de San Juan de Rioseco es medio (utilizando la Tabla 3), incluso con la

proyección de población calculada. De acuerdo con la Resolución 2320 del 27 de

noviembre de 2009, para un nivel de complejidad medio, el periodo de diseño es de 25

años. De esta manera, el periodo de diseño será hasta el año 2043.

880090009200940096009800

10000102001040010600

2014 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030 2032 2034 2036 2038 2040 2042 2044

HA

BIT

AN

TES

AÑO

PROYECCIÓN POBLACIÓN

Proyección Proy. + Pob. Flotante

Año 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029

Proyección 9502 9507 9512 9517 9522 9526 9531 9536 9541 9546 9551 9555 9560 9565 9570 9575

Proy. + Pob.

Flotante 10357 10363 10368 10374 10379 10383 10389 10394 10400 10405 10411 10415 10420 10426 10431 10437

Año 2030 2031 2032 2033 2034 2035 2036 2037 2038 2039 2040 2041 2042 2043 2044

Proyección 9579 9584 9589 9594 9599 9604 9608 9613 9618 9623 9628 9632 9637 9642 9647

Proy. + Pob.

Flotante 10441 10447 10452 10457 10463 10468 10473 10478 10484 10489 10495 10499 10504 10510 10515



Página | 22

Tabla 3 Asignación del nivel de complejidad. Fuente: RAS2000 A.3.1.

Utilizando la tabla anterior, se procede a determinar la dotación neta, la cual corresponde

a la cantidad mínima de agua requerida para satisfacer las mínimas necesidades básicas

de la población, sin considerar las pérdidas que ocurran en el sistema de acueducto. El

municipio se encuentra a 1303msnm, por lo que se considera un clima templado y al ser

un nivel de complejidad medio, la demanda por suscriptor por mes es de 13,8 m3. Al tener

una proyección de 10.515 suscriptores, la demanda total del sistema será de 145.107 m3

por mes por habitante.

Tabla 4 Dotación por suscriptor según el nivel de complejidad del sistema. Fuente: RAS2000

B.2.2.

Adicional al consumo per cápita, existen otros tipos de consumo como comerciales e

institucionales. Según el DANE, el 10,6% de los establecimientos se dedica a la industria,

el 56,7% a comercio, el 29,5% a servicios y el 3,3% a otra actividad. Si se asocian los

servicios y otras actividades como establecimientos institucionales y los industriales y

comerciales como comerciales, se obtiene una relación de 67,3% a comercio y 32,7% a

instituciones.



Página | 23

Por otro lado, se establece que para una población donde aproximadamente el 90% o

más del consumo de agua sean destinados para zonas residenciales, el consumo de los

otros usos no debe superar el 10% del consumo total. Adicional, la norma RAS2000

permite unas perdidas máximas en el sistema de %45 del total (por aducción, tratamiento,

conducción, pérdidas técnicas), por lo que se adopta este valor. En ese orden de ideas el

consumo total mensual para para el año 2044 se estima en 387,545.1 m3.

Gráfico 3 Proyección del consumo de agua mensual en el municipio. Fuente: Autoría propia.

2.3 TARIFAS

Para el municipio de San Juan de Rioseco, “el régimen tarifario aplicable a los servicios

públicos domiciliarios de conformidad con el Articulo 86 está compuesto por reglas

relativas a procedimientos, metodologías, formulas, estructuras, estratos, facturación,

opciones, valores, y, en general todos los aspectos que determinan el cobro de los

servicios.” (Gobernación de Cundinamarca, 2014).

2014 2019 2024 2029 2034 2039 2044

Consumo residencial 142940,4 143299,2 143671,8 144030,6 144389,4 144762 145120,8

Consumo comercial (6,73%) 9619,9 9644,0 9669,1 9693,3 9717,4 9742,5 9766,6

Consumo institucional (2,27%) 3244,7 3252,9 3261,3 3269,5 3277,6 3286,1 3294,2

Perdidas y operación (45%) 70112,3 70288,3 70471,0 70647,0 70823,0 71005,8 71181,8

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

140000

160000

AG

UA

M3

/MES

AÑO

PROYECCIÓN CONSUMO



Página | 24

En ese orden de ideas, para el año 2013 se presentan los costos aplicados de acuerdo al

estudio tarifario, así como los subsidios y contribuciones para el municipio.

Concepto / Servicio Acueducto Alcantarillado Aseo

Cargo Fijo ($) 1,725.86 690.33 5,014.18

Cargo Variable ($/m3) 382.94 153.18 -

Tabla 5 Costos Diciembre 2013 Por Uso y Estrato. Fuente: Gobernación de Cundinamarca.

Los cargos fijos y variables de todos los servicios aumentan según las disposiciones de la

normativa vigente, usualmente aumentan 3,40% para el estrato uno, 2,21% en el estrato

dos, 2,03% para el estrato tres, 1,32% para la industria y 1,01% para el comercio, así

como un aumento del 1,32% por ajuste de la inflación. Estos datos serán tenidos en

cuenta al momento de realizar la evaluación financiera. Por otro lado, los estratos 1, 2 y 3

cuentan con subsidios y el estrato 5 y 6 y la industria y el comercio realizan

contribuciones, estas se muestran en la Tabla 6.

USOS/ESTRATOS %SUBSIDIOS CONTRIBUCION

Estrato 1 70%

Estrato 2 40%

Estrato 3 15%

Estrato 4 0% 0%

Estrato 5 50%

Estrato 6 60%

Comercial 50%

Industrial 30%

Tabla 6 Factores de Subsidio y Contribución. Fuente: Gobernación de Cundinamarca.

Es importante aclarar que el total de habitantes proyectado es diferente al total de

viviendas. Es decir, para el año 2005 con un total de población de 9.462 personas,

existían 2.978 viviendas (859 viviendas en la cabecera y 1.930 en el resto del municipio)

(DANE, 2010). Para el año 2013, solamente en la cabecera aumento el número de

viviendas a 1374 (243 en estrato 1, 845 en estrato 2 y 286 en estrato 3) y edificaciones de

uso no residencial existían 132 (15 de tipo industrial, 116 de tipo comercial y 1 de tipo

oficial).



Página | 25

Gráfico 4 Proyección número de unidades. Fuente: Autoría propia.

Al observar la distribución de unidades, se observa que el número de viviendas del

municipio es sumamente mayor que la industria y comercio, lo cual es común en un

municipio dedicado a la agricultura principalmente. Adicional, se observa que el

crecimiento industrial es nulo y el crecimiento comercial es sumamente lento, en 25 años

solamente crece 3 unidades, por lo que se observa claramente que el principal ingreso

proviene de las viviendas.

En conclusión, se observa que el crecimiento poblacional, industrial y comercial no es

alto, sin embargo se espera una estabilización en el crecimiento de la población al

realizarse las obras que permitan mejorar la disponibilidad de agua y la calidad de la

misma.

Por otro lado, al tener las proyecciones de la población y la forma en que se realiza la

selección tarifaria, se podrá realizar el análisis financiero del proyecto basado en estos

datos, realizando dichas proyecciones por año.

2019 2024 2029 2034 2039 2044

Numero Viviendas 3917 3927 3937 3947 3957 3967

Numero Industrias 54 54 54 54 54 54

Numero Comercios 127 128 128 128 129 129

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

UN

IDA

DES

DISTRIBUCIÓN DE UNIDADES



Página | 26

3. PLANIFICACIÓN DEL PROYECTO

Para realizar la planificación del proyecto, se realizara a través del plan de calidad,

teniendo en cuenta la organización y su contexto, las partes interesadas, las necesidades

del proyecto, los procesos, los requisitos (legales y otros) y la política de calidad, todo con

el fin de llegar a la planificación y estructura del proyecto.

Tabla 7 Plan de calidad del proyecto. Fuente: Autoría propia.

SGC SGA SGSST

4.1 4.1 4.1 Comprensión de la organización y de su contextoDirector del

proyecto

Manual de

gestión

integral

- Matriz de

impacto

- Matriz de

PESTEL

4.2 4.2 4.2

Se determinan las partes interesadas del proyecto

teniendo en cuenta la identificación de las partes

interesadas, las necesidades (requisitos de las PI), las

espectativas (seguimineto PI), eficacia de

cumplimiento de toda parte interesada

Director del

proyecto

Manual de

gestión

integral

- Matriz de

partes

interesadas

- Diagrama de

contexto

Aplicar el sistema celular geosintético en un diseño

para mejorar el proceso de captación permeable en el

municipio de San Juan de Río Seco

Determinar las necesidades del proyecto, las

espectativas y las revisiones de los requisitos de las

partes interesadas

4.4 4.4 4.4

Determinar los procesos identificando las entradas y

las salidas, la secuencia, criterios y métodos, recursos,

responsables, riesgos, métodos de evaluación y mejora

del procesos

Líderes de

proceso

Manual de

gestión

integral

- Mapa de

procesos

- Caracterización

del proceso

- Matriz

numerales Vs.

RSGI

- Matriz

interrelación de

procesos

5.1 5.1 5.1

El proyecto orienta el liderazgo y compromiso en el

comportamiento de los requisitos legales y otros

requisitos que busca garantizar el cumplimiento de la

politica, los objetivops del SIG, que se describe con el

procedimieto de RL donde se identifica, actualiza,

aplica, verifica el cumplimiento de RL

Director del

proyecto

Manual de

gestión

integral

Matriz legal

5.2 5.2 5.2Politica de calidad, ambiental y seguridad y salud en el

trabajo

Director del

proyecto

Manual de

gestión

integral

Politica

6.1 6.1 6.1

6.2 6.2 6.2

REQUISITODESCRIPCIÓN RESPONSABLE

DOCUMENTO

APLICABLE

REGISTRO DE

VERIFICACIÓN

Matriz de

alcance del SIG4.3 4.3 4.3

Director del

proyecto

Manual de

gestión

integral

OBJETIVO:

ALCANCE:

PLAN DE CALIDAD DEL PROYECTO

PROYECTO

Nombre del Proyecto:

Director del Proyecto:

Responsable del Proyecto:

Ubicación del Proyecto:

Proceso de captación permeable usando sistemas celulares geosintéticos que

mejoren la disponibilidad de agua en el municipio de San Juan de Río Seco

Municipio de San Juan de Río Seco

Empresa:

NIT:

Planificaciòn del proyectoDirector del

proyecto

Manual de

gestión Politica

Elaborar un proceso de captación permeable usando sistemas celulares geosintéticos que mejoren

la disponibilidad de agua en el municipio de San Juan de Río Seco

Aplicar el sistema celular geosintético en un diseño para mejorar el proceso de captación permeable en el municipio de San Juan

de Río Seco



Página | 27

3.1 MATRIZ DE IMPACTO

En primera medida, se deben analizar los impactos en la calidad, en el ambiente y en la

Seguridad y Salud en el Trabajo (SST), para los cual se analizaran 6 factores, el factor

político, el económico, el social, el ecológico y el legal. A continuación se explica cada uno

de ellos a través de una breve descripción y luego en que consiste cada uno de ellos.

El primer impacto a analizar es el político, el cual consiste en cómo influye el actual plan

de ordenamiento territorial (POT) y los planes de salubridad del municipio en el proyecto,

si permiten una viabilidad desde los tres sistemas de gestión a analizar, lo que

corresponde a impactos de oportunidad y amenaza, y por ultimo como se modificarían

estos planes después de realizar el proyecto, lo cual corresponde al impacto.

El segundo impacto a analizar es el económico, correspondiente a cuánto dinero está

destinado a proyectos de salubridad, aunque existe una oportunidad para aprovechar

recursos públicos, se plantea la posibilidad de no utilizar esos dineros lo cual genera una

alta amenaza al proyecto debido a su viabilidad para la concesión y los recursos que

dejaría de recibir el municipio por dicho proyecto.

El tercer impacto es el social, analizado desde el punto de vista de la necesidad de agua

potable, el cual es evidente que hay una gran oportunidad, ya que se debe solucionar este

problema, sin embargo existe una gran amenaza debido a que al ser un servicio público

tiene unos altos estándares de calidad, durabilidad y seguridad tanto para el medio

ambiente, como para la ejecución del proyecto. Es claro que una vez terminado el

proyecto se alcanzará un gran impacto en todos los sistemas de gestión.

El cuarto impacto es el tecnológico, el cual consiste en la nueva forma de captar el agua a

través de las ecoceldas, en el cual se presenta una gran oportunidad de trabajar esta

nueva tecnología, con una gran amenaza en cuanto a la resistencia a aplicarla.

El quinto impacto es el ecológico, analizado desde el agua disponible, antes, durante y

después de la captación, en donde debido a la cantidad de agua disponible en los ríos y

riachuelos cercanos y para dar cumplimiento a la normativa ambiental se debe captar la

cantidad precisa de agua, para afectar en la menor medida la fauna y flora del cauce.



Página | 28

El sexto y último impacto es referente al factor legal, el cual consiste principalmente en la

normativa actual de los acueductos, la cual al ser flexible en cuanto a su utilización no

genera una amenaza, sino por el contrario una oportunidad, sobre todo en el impacto de

calidad y ambiental. Así mismo, al no existir modificaciones frecuentes en la normativa, no

se presentan grandes impactos ni amenazas.

Existe la posibilidad de incluir más impactos dentro de la matriz, sin embargo al ser dichos

impactos los más frecuentes en el proyecto y los de mayor durabilidad se realiza el

análisis sobre los mencionados. En resumen, se analiza el impacto de cada uno de los

factores y sus impactos en los sistemas de gestión del proyecto, por lo cual se realizó la

siguiente tabla:

Tabla 8 Matriz de impactos. Fuente: Autoría propia.

Bajo Medio Alto Bajo Medio Alto Bajo Medio Alto

P Político POT y planes de salubridad del municipio X X X

E Económico Capital destinado a proyectos sanitarios X X X

S Social Necesidades de agua potable insatisfechas X X X

T Tecnologíco Captación X X X

e Ecologíco Agua disponible X X X

L Legal Normativa de acueductos X X X


P Político POT y planes de salubridad del municipio X X







P Político POT y planes de salubridad del municipio X X X






MATRIZ DE IMPACTO CALIDAD

FACTOR DESCRIPCIÓNOPORTUNIDAD AMENAZA IMPACTO

MATRIZ DE IMPACTO AMBIENTAL


MATRIZ DE IMPACTO SST




Página | 29

Se puede observar que se evalúan los planes de ordenamiento territorial y salubridad del

municipio, con el fin de determinar el capital a proyectos sanitarios que cumplan con

satisfacer las necesidades de agua potable a través de la captación de agua disponible,

siempre y cuando se cumplan con la normativa de los acueductos, entes territoriales y

ambientales.

De esta manera, se procede a utilizar el método Pestel para resumir y evaluar los

impactos de cada uno de factores en los tres sistemas evaluados. Estos datos se

presentan en el Gráfico 5.

Gráfico 5 Esquema Pestel. Fuente: Autoría propia

Al observa el grafico se puede evidenciar que los mayores impactos se presentan en el

ámbito social, ecológico y legal, en donde al ser un proyecto de captación de agua para

una población, es evidente que debe generar dichos impactos. En cuanto a lo legal, hay

que cumplir con todos los requisitos normativos para tal fin, asegurando la estabilidad de

las obras y demás actividades relacionadas.

Político Económico Social Tecnologíco Ecologíco Legal

SGC 10% 20% 20% 5% 20% 25%

SGA 15% 5% 20% 10% 25% 25%

SGSST 5% 5% 30% 10% 10% 40%

0%5%

10%15%20%25%30%35%40%45%

PESTEL

SGC SGA SGSST



Página | 30

3.2 PARTES INTERESADAS

Es claro que hay que determinar la participación de los interesados y su impacto en el

proyecto, de manera que se realiza el diagrama de partes interesadas que se muestra en

la Ilustración 2. En general, se requiere la participación de la alcaldía municipal, los

actuales y futuros usuarios del sistema, los trabajadores que realizarán el proyecto, la

CAR al ser el ente ambiental regulador, la curaduría, y el ministerio del trabajo.

Es claro que existen mucho más entidades gubernamentales las cuales hay que tener en

cuenta para el proyecto, sin embargo su importancia no es significativa para el mismo.

Ilustración 2 Diagrama de Contexto. Fuente: Autoría propia

DIAGRAMA DE CONTEXTO

Cumplimiento normativo (POT)

Ajuste al presupuesto

Diseño de captación permeable

Alcaldia Municipal

Usuarios

Trabajadores

CAR

Curaduría

Ministerio de Trabajo

Diseño de la captación permeable

Presupuesto de obra

Informe de conservación de calidad de agua

Diseño de calidad

Mantener la calidad y cantidad de agua

Protección ambiental



Página | 31

3.3 MATRIZ LEGAL

Por otro lado, hay que tener en cuenta los requisitos legales a cumplir, claramente existen

muchas normativas, leyes y artículos que hay que tener en cuenta, sin embargo, para el

proyecto existen principalmente dos requisitos legales y normativos a tener en cuenta, la

NSR10 la cual se encarga de todos los estudios y diseños estructurales, y la RAS2000 la

cual se encarga de los requisitos de potabilización e incluye artículos de cuidado

ambiental. Se incluyen algunos decretos, leyes y resoluciones relacionados.

Tabla 9 Matriz Legal. Fuente: Autoría propia

A través de esta matriz, se podrá llevar el control de cambios de los diferentes elementos

y modificaciones en diseño del proyecto, evaluando cada uno de los impactos al realizar

dichas modificaciones.

SGC SGSST

ACTIVIDAD ASPECTO IMPACTO RIESGO

Titulo A: Requisitos generales

de diseño y construcción sismo

resistente

Titulo C: Concreo estructural

Titulo H: Estudios geotécnicos

Titulo I: Supervición técnica Supervición NA NA

Ley 9 de 1979

Disposiciones y

reglamentaciones necesarias

para preservar, restaurar y

mejorar las condiciones

sanitarias

Operación NA NA NA

Decreto número 513 de

2010

Articulo 3: Administración de

los recursos

Articulo 5: Competencias para

asegurar la prestación del

servicio

Operación NA NA NA

Ley 142 de 1994

Por la cual se establece el

régimen de los servicios

públicos domiciliarios y se

dictan otras disposiciones

Operación NA NA NA

Resolución número

2115 del 2007

Sistema para la Protección y

Control de la Calidad del Agua

para Consumo Humano

Operación NA NA NA

Decreto número 1575

de 2007

Todo el decreto: Señala las

características, instrumentos

básicos y frecuencias del

sistema de control y vigilancia

para la calidad del agua para

consumo humano

Operación NA NA NA

Titulo A: Aspectos generales

de los sistemas de

abastecimiento de agua

potable y saneamiento basico

Titulo B: Acueductos

Agua potable

Servicios Publicos

Diseño y construcción

Diseño y construcción Construcción

ConstrucciónDestrucción de

fauna y flora

Destrucción de

fauna y flora

MATRIZ LEGAL

NORMA

Sismoresistencia NSR10

RAS2000

SGACOMPONENTE ARTICULO APLICABLE

Tabajo en alturas y

confinado

Tabajo en alturas y

confinado



Página | 32

3.4 MATRIZ DE RIESGOS

Por otro lado, existen varios riesgos asociados a los factores que ya fueron determinados,

dichos riesgos generan amenazas y por lo tanto se requiere evaluar el riesgo y generar

una acción preventiva y mitigante ante dicha amenaza, con el fin de evitar y, en caso de

ser necesario, recuperar el impacto generado. La información se presenta en la Tabla 10.

Tabla 10 Matriz de riesgos. Fuente: Autoría propia

En resumen, se puede observar que la mayoría de riesgos son externos al proyecto, de

hecho los que hacen inviable el proyecto son ajenos al mismo, principalmente se produce

por cambios de normativa POT, lo cual generaría una reestructuración del proyecto o la

inviabilidad del mismo. Por otro lado, el aspecto ecológico, principalmente la naturaleza,

en caso que se generen perdidas de caudal en el cauce se produciría la inviabilidad del

proyecto o el desabastecimiento de gran parte de la población.

Riesgo Descripción Amenaza Causa

Que puede suceder Como puede suceder Quien lo ocasiona Por qué se ocasiona

Político POT y planes de salubridad del municipio Incumplimiento del POT Mal diseño Diseñador Falta de revisión

Económico Capital destinado a proyectos sanitarios Desviación de fondos Cambio de materiales Partes interesadas Fata de control

Social Necesidades de agua potable insatisfechas Población sin agua potable Cambio en el DBO del rio Población Cambio de costumbres

Tecnologíco Captación Captación mayor a la permitida Mal diseño Diseñador Falta de revisión

Ecologíco Agua disponible Disminución de agua disponible Cambios hidromorficos Naturaleza

Legal Normativa de acueductos Cambio en normativaPublicación de nueva

normativaEstado Mejora

MATRIZ DE RIESGOS DE CONTINUIDAD DE NECOGIO

Actividad / Situación Descripcripcion

Severidad / Impacto Probalidad SeveridadEvaluación

del riesgo

Tratamiento

del riesgo

Consecuencia que

ocasiona el riesgo en caso

de materializarse

Valor

Alto 3

medio 2

bajo 1

Valor

Alto 20

medio 10

bajo 5

Probalidad x

Severidad

Asumir

Trasferir

Prevenir

Proteger

Político Proyecto inviable 1 20 20 PrevenirTener en cuenta la

organización del POT

Cronograma de

actividades

Matriz

requisitos

Cumplimiento

del POT

EconómicoDesfinanciación del

proyecto2 20 40 Transferir

Contratar un fondo

fiduciario

Implementación

de cronogramas

Conograma de

actividades vs.

Presupuesto

Control de

presupuesto

Social Sobrecostos 1 10 10 ProtegerPoliticas ambientales

orientadas a la población

Cartillas

informativas

Actas de entrega

y capacitación

Disminuciòn

del DBO

Tecnologíco Proyecto inviable 1 20 20 PrevenirTener en cuenta la

normativa

Cronograma de

actividades

Matriz

requisitos

Cumplimiento

de requisitos

Ecologíco Proyecto inviable 1 20 20 Proteger

Politicas ambientales

orientadas a la

conservación

Cartillas

informativas

Actas de entrega

y capacitación

Disminuciòn

del DBO

LegalCambio de

especificaciones1 20 20 Asumir

Rediseñar los aspectos

modificados

Revisión nueva

normativa

Acta de

modificacionesNuevo diseño

Seguimiento

(Metodo)

Verificación

cumplimiento

(documento de

soporte)

Resultado

objeto

MATRIZ DE RIESGOS DE CONTINUIDAD DE NECOGIO

Actividad / Situación Recomendaciones de control

para la mejora (Acción)



Página | 33

3.5 MATRIZ DE OBJETIVOS

Por último, se requiere plantear una matriz de objetivos, basado en la información

recopilada del proyecto. A partir de los riesgos, las partes interesadas y demás puntos

presentados en el numeral 3 del presente documento, se evidencia la necesidad de

plantear y proyectar lo mencionado en la Tabla 11.

Tabla 11 Matriz de objetivos. Fuente: Autoría propia

¿Con que

recursos?¿Quien? ¿Cómo? ¿Cuándo? ¿Dónde?

Directiz de la

politicaObjetivo

Presupuesto:

Técnicos, logísticos,

personal

Responsable

Evaluación de resultados

Indicador de gestión

Meta

FrecuenciaMétodo de

seguimiento

Cumplir con los requisitos

legaes aplicables al proyecto

Presupuesto del

sistema de

gestión integral

del proyecto

Area juridica y

area tecnica

Requisitos cumplidos

vrs. Requisitos

propuestos

Mensual

Matriz legal, acta

de seguimiento,

comites e

informes

Controlar el presupuesto

general y el presupuesto

operativo del proyecto

Presupuesto del

sistema de

gestión integral

del proyecto

Area

administrativa

Presupuesto de

items vrs. Ordenes

de compra

Semanal

Presupuesto, acta

de seguimiento,

comites e

informes

Verificar el cumplimiento del

cronograma general y

especificos del proyecto

Presupuesto del

sistema de

gestión integral

del proyecto

Director del

proyecto% de ejecución Diario

Cronograma, acta

de seguimiento,

comites e

informes

Cumplir con las especificaciones

tecnicas definidas en el contrato

Presupuesto del

sistema de

gestión integral

del proyecto

Area tecnica y de

calidad

# de observaciónes

de interventoriaDiario

Contrato, acta de

seguimiento,

comites e

informes

PLANIFICACIÓN DE LOS OBJETIVOS

Elaborar un proceso

de captación

permeable usando

sistemas celulares

geosintéticos que

mejoren la

disponibilidad de

agua en el municipio

de San Juan de Río

Seco

COHERENCIA



Página | 34

4. NGENIERIA DEL PROYECTO

El proyecto se basa en el principio de vasos comunicantes, en donde se capta el agua del

río por debajo de la cota mínima registrada en los últimos años, asegurando la

disponibilidad de agua incluso en el aminoramiento del caudal del rio, ya que al realizar

una captación permeable de aguas sub-superficiales, el sistema se encontrará todo el

tiempo en contacto con el agua disponible en la zona, permitiendo una disponibilidad de

agua en el tanque de almacenamiento y bombeo.

Existen otras ventajas del sistema, al utilizar una captación permeable de aguas sub-

superficiales se evitan los contaminantes presentes en aguas superficiales como lo son

sólidos suspendidos (basuras, residuos nocivos y naturales) y a través de la filtración

natural del agua en el terreno, se genera un primer tratamiento de potabilización, lo que

permite disminuir los costos para la potabilización posterior.

4.1 DISEÑO DE ESTRUCTURA

El sistema de captación de la bocatoma se compone de 2 etapas principales, la primera

etapa es captación y el almacenamiento y la segunda etapa es el bombeo y conducción.

4.1.1 Captación y almacenamiento

La captación sub-superficial se compone de las Acuaceldas, los tubos perforados de 39” y

el geotextil no tejido NT 2500. Estos componentes se ensamblan como se muestra en la

Ilustración 3, de manera tal que los tubos perforados queden dentro del cuerpo armado de

las Acuaceldas y todo quede recubierto por el geotextil, permitiendo la permeabilidad del

agua y almacenamiento dentro de los tubos y las Acuaceldas.



Página | 35

Ilustración 3 Sistema de captación

Una vez almacenada el agua, esta se conduce por un tubo de acero inoxidable de 30”

hincado, el cual conecta el agua del sistema de captación y el tanque de almacenamiento

de concreto. Es importante aclarar que el sistema cuenta con el almacenamiento de agua

en las celdas y tubo (71.90 M3 de agua) más la cantidad de agua que depende de la

lámina de agua del río, la cual están en función de la siguiente formula:

𝐴𝑔𝑢𝑎 𝐷𝑖𝑠𝑝𝑜𝑛𝑖𝑏𝑙𝑒 = ℎ ∗ 5.73 + 49.42

Ecuación 1 Agua disponible

En donde ℎ es el nivel de agua desde el fondo del tanque, 5.73 es el área del cárcamo

circular y 49.42 son los M3 disponibles en las celdas y el tubo de conexión. La altura

promedio de la lámina de agua es de 6.45m, por lo que la disponibilidad de agua

promedio es de 89.21 M3. A continuación se muestra una tabla con las alturas en el

tanque y su volumen correspondiente, desde la cota mínima 200 años hasta la cota

máxima en 200 años.

3.50m 3.50m

1.5

6m

1.5

6m

1.5

6m

9.00m



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Tabla 12 Almacenamiento de agua

Adicional, se calcula la recuperación del agua almacenada, con un caudal de diseño de

150 L/s el sistema asegura este caudal, a continuación, se muestra la memoria de cálculo:

COTA AGUANIVEL EN EL

TANQUE

VOLUMEN

EN TANQUE

TOTAL

ALMACENADO

[msnm] [m] [M3] [M3]

316.33 5.28 30.23 79.65 Minimo 200 años

317.00 5.95 34.07 83.49

317.50 6.45 36.93 86.35

318.00 6.95 39.79 89.21

318.50 7.45 42.66 92.07

319.00 7.95 45.52 94.94

319.50 8.45 48.38 97.80

320.00 8.95 51.24 100.66

320.50 9.45 54.11 103.53

321.00 9.95 56.97 106.39

321.50 10.45 59.83 109.25

322.00 10.95 62.69 112.11

322.50 11.45 65.56 114.98

323.00 11.95 68.42 117.84

323.50 12.45 71.28 120.70

324.00 12.95 74.15 123.57

324.50 13.45 77.01 126.43

324.80 13.75 78.73 128.15 Maximo 200 años

DATOS DE ENTRADA:

CAUDAL DE DISEÑO 150 L/S

GEOTEXTIL COBERTURA: NT 2500

Tamaño abertura apatenre 0.15 mm Tamiz No. 100

Permeabilidad 2.9E-02 cm/s

Permitividad 1.7 s-1

Tasa de flujo 4800 L/min/m2



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En condiciones iniciales, el sistema es capaz de permitir un caudal de 8160 litros por

segundo, capacidad superior a la requerida por el sistema (150 litros por segundo),

entonces, teóricamente y si las condiciones de colmatación no superan las expectativas,

el sistema de captación garantiza el caudal de diseño durante la vida útil del geotextil

instalado.

4.1.2 Bombeo y conducción

La conducción se realiza por medio de una bomba de 60HP sumergible, que entrega a

56m desde el nivel de la succión, conectadas por tubería de acero SCH-40 de 8” desde la

bomba hasta la conexión a la red existente, con unas pérdidas totales del sistema

calculadas en 5.16M con un caudal de 36.7LPS. La tubería cuenta con accesorios de 8” y

uniones bridadas o soldadas según necesidad. A continuación, se muestra un esquema

general de la conducción hasta la conexión:

CALCULOS:

Caudal a traves del geotextil:

Area de contaco: Largo 9 m

Ancho 3.5 m

Alto 1.56 m

Total 102 m2

Caudal esperado: 489,600 L/min

8,160 L/s

En condiciones iniciales de permisibilidad, se espera un flujo de

4800 litros por minuto por metro cuadrado, por tanto:



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Ilustración 4 Conexión general

Adicional a esta bomba, se cuenta con un sistema de extracción de lodos ubicado en una

zona de achique, el cual consiste en una bomba de 7.5HP sumergible con agitador para

rotura de lodos, que entrega a 8.50m desde el nivel de la succión, conectada por una

tubería de PVC de 4” desde la bomba hasta la disposición de los lodos.

Esta bomba se debe prender antes de iniciar el bombeo principal, para retirar los lodos

existentes en el cárcamo y asegurar la limpieza del agua para el sistema de bombeo

principal. La duración de este bombeo dependerá de las condiciones de uso de las

bombas, se deja a criterio del operador teniendo en cuenta la cantidad de lodos extraída

durante este periodo de bombeo.

4.1.3 Tablero eléctrico

El tablero eléctrico se compone de los siguientes elementos:

Breaker principal de 150 A marca siemens

Breaker protección de bomba de 60hp de 125 A siemens

Breaker de protección de bomba de 7.5 hp 32 A siemens



Página | 39

Breaker de protección sistema de control de 1 x 6 A siemens

Barraje en cobre de 175 A con protección de acrílico

Arrancador suave electrónico de 60 hasta 75 hp marca siemens 440 vol.

Arrancador directo de 7.5 hp marca siemens 440 vol.

Sensor electrónico de nivel con porta electrodos marca Mac 3

Transformador de 440 vol. a 220 vol. de 1000 watt certificado

Sistema de maniobra marca siemens de 22 mm e indicación led

Iluminación interna del tablero en led

Tablero en lamina cal 20 de 120 x 80 x 35 pintura electrostática tipo intemperie

Cada uno de los elementos instalados se encarga de mantener y asegurar el buen

funcionamiento de las bombas, alargando la vida útil de las mismas. Adicional, los

motores están protegidos por sobrecarga o por ausencia de fase evitando daños

eléctricos en el sistema. A continuación, se presenta el tablero general instalado en la

bocatoma para la selección del sistema de bombeo (principal o secundario) y para la

operación del sistema principal:

Ilustración 5 Tablero de control

BOTON DE ENCENDIDO

DE BOMBAS

BOMBEO

PRINCIPAL BOMBEO LODOS

ON

OFF OFF

ON

OFF BOMBEO

PRINCIPAL

BOMBEO

SECUNDARIO

PARADA EMERGENCIA

BOTON DE APAGADO

DE BOMBAS

SELECTOR DE 3

POSICIONES

INDICADOR LED DE

OPERACIÓN



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4.2 PRODUCTO: SISTEMA DE CAPTACIÓN

Nombre: Captación permeable con geoceldas

Ubicación: Municipio San Juan de Rioseco

Descripción: El proyecto se basa en el

principio de vasos comunicantes, en donde se

capta el agua del río por debajo de la cota

mínima registrada en los últimos años,

asegurando la disponibilidad de agua. Se

realiza una primera filtración del agua por el

terreno y el geotextil.

Materiales:

- Geoceldas de polipropileno.

- Geotextil NT2500

- Tubería hincada en acero inoxidable

de 30”.

- Concreto reforzado 4000Psi.

- Compuerta deslizante en acero

inoxidable con vástago ascendente

30”.

Dimensiones:

- Geoceldas: 24 unidades de 1x0.5x0.39m,

185L. Total sistema 2x1.5x1.56m, 4,45M3.

- 16.92M2 de Geotextil NT2500

- 3M de tubería de acero inoxidable de 30”.

- 40.93M3 de concreto reforzado 4000Psi.

- Una compuerta deslizante en acero

inoxidable con vástago ascendente de 30”

de diámetro.



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4.3 PROCESO

El proceso se compone de 4 etapas principalmente, las cuales se evidencian en el

siguiente diagrama de flujo, en la parte superior se menciona el proceso y en la parte

inferior las actividades relacionadas.

Ilustración 6 Proceso del proyecto

En primera medida, los estudios técnicos son requeridos para conocer las condiciones de

la zona y poder realizar un diseño específico para la zona. Dentro de ellos se encuentra el

levantamiento topográfico, el cual permite localizar las estructuras actuales y futuras y

plantear las líneas de conducción del sistema de conducción; El muestreo de suelos y

ensayo de materiales requeridos para asegurar la estabilidad de las estructuras; Los

estudios hídricos para asegurar la disponibilidad de agua y el cumplimiento de la

normativa ambiental.

EJECUCIÓN

Operación Mantenimientos

CONSTRUCCIÓN

Captación permeable Estructura de almacenamiento Conducción

DISEÑO

Diseño estructural Diseño de cimentación Diseño hidraulico

ESTUDIOS TECNICOS

Levantamiento topográfico Muestreo de suelos Ensayos de materiales Estudios Hidricos



Página | 42

En segunda medida, se requieren los diseños de la cimentación para asegurar la

estabilidad de las estructuras de almacenamiento y conducción; Los diseños hidráulicos

para la captación y conducción del agua; Los diseños estructurales para asegurar

resistencia de la estructura de almacenamiento de las diferentes cargas hidrostáticas y

otras consideraciones mencionadas en la normativa vigente (NSR-10).

En tercera medida, la construcción se puede realizar por medio de una licitación pública,

pero se debe asegurar que se realicen las obras de la captación, el almacenamiento y la

conducción.

Por último, durante la operación, se puede contratar personal de planta para asegurar la

operación del sistema de captación o se puede concesionar el mismo, sea cual sea el

método, se deben asegurar la buena operación del sistema y los mantenimientos

preventivos.

4.4 RECURSOS

En este capítulo, se enunciarán los recursos requeridos por cada una de las actividades,

evidenciando la duración o cantidad requerida de cada uno.

4.4.1 Estudios Técnicos

4.4.1.1 Levantamiento topográfico:

Se requiere una cuadrilla de topógrafos y ayudantes, con una estación, un nivel, un

equipo de geo localización, estacas, martillo y un machete.

4.4.1.2 Muestreo de suelos

Se requiere una cuadrilla de técnicos en suelos, con una perforadora manual.



Página | 43

4.4.1.3 Ensayos de materiales

Se requiere un técnico operativo, equipos de medición de compresión de suelos,

ensayos triaxiales, equipos de impacto, ensayos de corte y ensayos de saturación.

Es importante mencionar que el muestreo de suelos y ensayo de materiales se puede

subcontratar, requiriendo menos recursos específicos.

4.4.1.4 Estudios Hídricos

Se requiere una cuadrilla de técnicos hídricos, información de las estaciones del

IDEAM, complementadas por información de caudalimetros, estaciones hídricas y

mediciones en sitio.

Al igual que el estudio de suelos, el estudio hídrico se puede subcontratar, requiriendo

menos recursos específicos.

4.4.2 Diseño

4.4.2.1 Diseño estructural

Se requiere la el diseño hidráulico y el levantamiento topográfico, un ingeniero

estructural, un computador con un software de modelación de elementos finitos o

diseño estructural (SAP2000) y AutoCAD o similar.

4.4.2.2 Diseño de cimentación

Se requiere la información obtenida del estudio de suelos y el levantamiento

topográfico, un ingeniero suelista, un computador con un software de modelación de

elementos finitos y AutoCAD o similar.



Página | 44

4.4.2.3 Diseño hidráulico

Se requiere la información obtenida del estudio hídrico y el levantamiento topográfico,

un ingeniero hidráulico, un computador con un software de modelación hidráulica

(Epanet) y AutoCAD o similar.

Para los tres procesos de diseño se puede utilizar un dibujante e ingenieros de apoyo.

4.4.3 Construcción

4.4.3.1 Captación permeable

La construcción de la captación requiere dos cuadrillas de obreros, las ecoceldas,

geotextil NT2500, de tubería de acero inoxidable de 30” y herramienta menor (picos,

palas, carretillas…).

4.4.3.2 Estructura de almacenamiento

Requiere 40.93M3 de concreto reforzado, formaleta, parales, alineadores, corbatas,

vibrador de concreto y motobomba

4.4.3.3 Conducción

Requiere tubería de PVC 6”, accesorios de instalación (codos, uniones, soldadura,

limpiador) y estructuras de amortiguamiento en concreto

4.4.4 Ejecución

4.4.4.1 Operación

Al inicio de la operación se requiere parametrizar la captación, por lo que se requiere

un técnico hidráulico y un caudalimetro.



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4.4.4.2 Mantenimientos

Cada uno de los componentes de la bocatoma tiene una vida útil diferente y unos

periodos de mantenimientos distintos, para el análisis de este numeral se enunciarán los

principales componentes y su respectivo periodo de mantenimiento.

Tabla 13 Tiempos normales de mantenimiento

En resumen, los equipos instalados en la bocatoma deben ser revisados cada 6 meses y

se debe realizar su mantenimiento correspondiente para asegurar el buen funcionamiento

del sistema. En general, el mantenimiento del sistema está programado al tiempo que se

realice la revisión a las bombas, debido a que es el momento en el que se requiere vaciar

el tanque y todos los elementos se pueden inspeccionar.

Por otro lado, el sistema de captación está sujeto a la vida útil del geotextil, por lo que

cuando se requiera el mantenimiento a esté, se deberá realizar a las Acuaceldas y a la

tubería.

4.4.4.3 Evaluación de no mantenimientos

En este numeral, se analizarán las condiciones críticas de la vida útil del proyecto, en

caso de no realizar ningún mantenimiento.

INSTALACIÓN/EQUIPO Tablero de control Bombas

PERIODO MANTEMINIENTO 15 dias 6 meses 6 meses 6 meses

TIPO DE MANTENIMIENTOCierre y apertura total

de compuerta

Revisión / Limpieza /

Reparación


Reparación


Reparación

CONSECUENCIA DE NO

MANTENIMIENTO

Problema en

arrancado de bombas

y posibles excesos de

corriente electrica

Daño en partes del

equipo y problemas

en bombeo

SOLUCIÓNAjuste de conexiones

o cambio de cableado

Cambio de piezas

dañadas

Compuerta y vastago

Malfuncionamiento en la apertura-cierre de

compuerta

Ajuste y limpieza de vastago, obturador y

topes de compuerta

INSTALACIÓN/EQUIPO Cárcamo Geotextil Acuacell y tubería

PERIODO MANTEMINIENTO 6 meses 5 años 5 años

TIPO DE MANTENIMIENTO Reparación Cambio Lavado y desinfección

CONSECUENCIA DE NO

MANTENIMIENTO

Perdida de

almacenamiento de

agua

Colmatación de

geotextil y cambio en

turbiedad del agua

Cambio en turbiedad

del agua

SOLUCIÓN Sello de fisuras Cambio de geotextil Lavado y desinfección



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Tabla 14 Tiempos máximos de mantenimiento

Como se puede evidenciar en la Tabla 14 Tiempos máximos de mantenimiento, al no

realizar ningún tipo de mantenimiento se podrá seguir utilizando el sistema hasta que

existan problemas en las bombas o en el suministro de corriente eléctrica a las mismas,

según el proveedor, las bombas pueden trabajar sin mantenimiento hasta 2.5 años

dependiendo de la carga de trabajo del sistema.

Después del sistema de bombeo existe la condición del geotextil, el cual al sufrir

colmatación llegará un punto en el que se sature y no permita la entrada de caudal de

diseño. Utilizando la ecuación de Koerner (1998), se puede calcular el caudal admisible

por metro cuadrado de la siguiente manera:

𝑞𝑎𝑑𝑚 =𝑞𝑢𝑙𝑡

𝑅𝐹𝑆𝐶𝐵𝑅𝐹𝐶𝑅𝑅𝐹𝐼𝑁𝑅𝐹𝐶𝐶𝑅𝐹𝐵𝐶

Ecuación 2 Caudal admisible en geotextiles

Utilizando los mayores valores de los rangos recomendados para el uso del geotextil, se

obtiene lo siguiente:

𝑞𝑎𝑑𝑚 =80 𝐿/𝑠/𝑚2

10 ∗ 1.5 ∗ 1.2 ∗ 1.5 ∗ 4= 0.74 𝐿/𝑠/𝑚2

Es decir que para un área de captación de 102m2 se tendrá en el sistema un caudal:

𝑞𝑎𝑑𝑚 = 0.74𝐿 𝑠⁄

𝑚2∗ 102𝑚2 = 75.56 𝐿 𝑠⁄

INSTALACIÓN/EQUIPO Compuerta y vastago Tablero de control Bombas

PERIODO MAXIMO SIN

MANTEMINIENTO1 año - 2 años 2 años - 3 años 1.5 años - 2.5 años

CONSECUENCIA EN EL

SISTEMA

Daño en el cierre de la

compuerta. No evita el bombeo

Daño conexiones electricas. Puede

evitar el bombeo

Daño de partes de la bomba.

Evita el bombeo

INSTALACIÓN/EQUIPO Cárcamo Geotextil Acuacell y tubería

PERIODO MAXIMO SIN

MANTEMINIENTO5 años 5 años - 7 años 50+ años

CONSECUENCIA EN EL

SISTEMA

Filtración de agua. No evita el

bombeo

Colmatación. No evita el bombeo,

pero cambia la calidad del agua

Limpieza. No evita el bombeo,

pero cambia la calidad del agua



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Valor inferior al caudal de diseño. Es importante mencionar que la eficiencia del sistema

en estas condiciones es del 0.93% con respecto al inicialmente instalado y la condición

crítica se alcanzará cuando la eficiencia sea del 1.84%, en donde el caudal será de

150L/s.

En resumen, existen dos condiciones en donde el sistema deja de funcionar de manera

adecuada, el primero cuando el sistema de bombeo presente fallas por daño en la bomba

o en la corriente (2 años aproximadamente) y la segunda cuando el geotextil se colmata y

pierde permeabilidad y capacidad de retención de partículas, disminuyendo la cantidad de

agua disponible y la calidad del agua captada.



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5. ESTUDIO ADMINISTRATIVO

Para el estudio administrativo se tendrán en cuenta las tres etapas mencionadas, los

diseños, la implementación y la operación. Cada una de estas etapas tendrá asociado

costo y unos recursos, lo cual permitirá realizar el análisis económico.

5.1 ORGANIGRAMA

Ilustración 7 Organigrama. Fuente: Autoría propia

Como se puede evidenciar, los recursos mencionados en el numeral 4 se encuentran

organizados de una forma un poco más general.

5.2 COSTOS ASOCIADOS

Al dividirse el proyecto en 3 etapas, como fue mencionado anteriormente, cada una de

ellas tiene un costo asociado, para lo que se va a realizar una generalización del costo

disgregado por cada etapa, tal y como se muestra a continuación.

RECURSOS HUMANOS

Coordinador

Topografo

Ayudantes

Ingeniero ambiental

Tecnicos hidraulicos

Diseñador Hidraulico

Especialista en geotecnia

Tecnico en muestreo

Laboratorista

Diseñador Estructural

Dibujante

Licitador de proyecto

Director de operación

Administrativo

Cobranza

Coordinador

Cuadrillas de medicion

Cuadrilla de mantenimiento y

reparaciones



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ACTIVIDAD VALOR ESTIMADO

Preliminares (6%)

Definición del proyecto y

alcance $ 17’160.000,00

Topografía $ 11’440.000,00

Estudio Ambiental $ 28’600.000,00

Diseños (4%)

Diseño Geotécnico $ 20’425.000,00

Diseño Estructural $ 12’255.000,00

Diseño Hidráulico $ 8’170.000,00

Construcción (3%) Licitador $ 24’500.000,00

Capacitación para la

Operación (6%)

Administración $ 22’880.000,00

Coordinación $ 34’320.000,00

TOTAL $ 179’650.000,00

Tabla 15 Cuadro de Costos. Fuente: Autoría propia

Los valores presentados anteriormente, corresponde al recurso humano para todas las

etapas y para las etapas de los preliminares y diseños incluyen los entregables. Los

porcentajes que se presentan en cada una de las actividades corresponden al porcentaje

del total del proyecto. Por otro lado, en la actividad de construcción se utiliza ese valor de

3% para que funcione como veedor y coordinador. Por último, el 6% correspondiente a la

operación, corresponde a temas de capacitación y capital de trabajo requeridos para la

operación propiamente dicha del proyecto.



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5.3 COSTOS DE ICONSTRUCCIÓN

NUEVA

Cantidad

OTROSI

Unidad de

medidaValor del servic io Valor total

PRELIMINARES DE OBRA

1 1 03.1.LOCALIZACION Y REPLANTEO 295.060 M2 7,479 2,206,754

2 2 03.2.CERRAMIENTO EN POLISOMBRA VERDE 100.000 M2 20,018 2,001,800

3 3 03.3.CAMPAMENTO 1.000 UND 10,127,000 10,127,000

14,335,554

MOVIMIENTOS DE TIERRA

4 1 07.1.EXCAV MANUAL MATERIAL COMPACTADO 10.760 M3 86,200 927,512

5 2 07.2.DESCAPOTE 24.060 M3 30,450 732,627

6 3 07.3.EXCAV MECA MATE HUME 2-4 MANE AGUA 298.470 M3 69,475 20,736,203

7 4 07.4.EXCAVACIÓN EN ROCA A PROF 1 A 2 M 86.020 M3 156,182 13,434,776

8 5 07.8. CONFORMACIÓN VÍA DE ACCESO RETROEX 14.000 UND 150,000 2,100,000

9 6 07.9.CONFORMACIÓN DIQUE DESVIÓ DE AGUAS 456.880 M3 80,000 36,550,400

10 7 07.10. CANTO RODADO SELEC2 A 6 INSTAL 76.220 M3 120,000 9,146,400

83,627,918

CIMENTACION

11 1 09.1.CONCRE 21 MPA 3000 PSI ESTRU HIDRAU 13.390 M3 741,075 9,922,994

12 2 09.2.ACERO DE REFUERZO CAISSONS FY 60000 940.940 KG 4,913 4,622,838

14,545,832

ESTRUCTURAS EN CONCRETO

13 1 11.2.ACERO DE REFUERZO FY 60000 1,057.000 KG 4,913 5,193,041

14 2 11.5.CONCRE 28 MPA 4000 PSI ESTRU HIDRA 44.940 M3 818,075 36,764,291

15 3 11.6.ACERO DE REFUERZO FY 60000 7,060.930 KG 4,913 34,690,349

76,647,681

ESTRUCTURAS METALICAS

16 1 13.4.ESCALERA DE GATO 7.000 ML 548,150 3,837,050

17 2 13.7.SUM E INST TRAMPA ACCESO NVO TANQUE 1.600 ML 1,300,636 2,081,017

5,918,067

INSTALACIONES HIDROSANITARIAS

18 1 17.10.MANEJO DE AGUAS ACHIQUE CON BOMBAS 1.000 UND 12,000,000 12,000,000

19 2 17.11.SUM E INST TUBO ALCANTARILLADO PVC 24.000 ML 1,770,000 42,480,000

20 3 17.12.SUM E INST GEOCONT GEOTEXTIL ALTO 142.520 M2 23,817 3,394,399

21 4 17.13.SUM E INST MOD SENC ECOCELL EC-501 19.000 UND 127,866 2,429,454

22 5 17.14.SUM E INST MOD TRIP ECOCELL EC-503 82.000 UND 356,648 29,245,136

23 6 17.15.SUM E INST RUANA GEOTEXTIL ALTO MO 2.010 M2 28,581 57,448

24 7 17.16.SUM E INST TUBO ACERO 350 HINCA 14 12.000 ML 6,378,108 76,537,296

166,143,733

ItemItem

CapTexto breve del Servic io

OTROSI 1 VALOR Y TIEMPO



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Tabla 16 Costos de construcción del proyecto

NUEVA

Cantidad

OTROSI

Unidad de

medidaValor del servic io Valor total

INSTAL ELECTRICAS Y ALUMBRADO

25 1 21.1.SUM E INST ACOME TRIFA CABLE COBRE 18.000 ML 184,350 3,318,300

26 2 21.2.SUM E INST DE GABINETE 1.000 UND 4,500,000 4,500,000

27 3 21.3.SUM E INST TOTALIZADOR 3X400 440 37 1.000 UND 3,750,000 3,750,000

28 4 21.4.SUM E INST SEMI INDIREC TRIFA 1.000 UND 3,500,000 3,500,000

29 5 21.5.SUM E INST BREAKER TRIPOLAR 2.000 UND 250,000 500,000

30 6 21.6.SUM E INST ACOMETIDA TRIFASICA 2.000 UND 2,750,000 5,500,000

21,068,300

CUBIERTAS E IMPERMEABILIZACIONES

31 1 43.1.TEJA TERMOACUSTICA 29.000 M2 52,790 1,530,910

1,530,910

VARIOS

32 1 49.1.ASEO GENERAL DE OBRA 64.710 M2 16,800 1,087,128

1,087,128

EQUIPOS ESPECIALES

33 1 SUM EINST EQUIPO BOMBEO 60 HP 1 UND 147,256,500 147,256,500

34 2 SUM EINST EQUIPO BOMBEO 7.5 HP 1 UND 25,621,400 25,621,400

35 3 SUM E INST COMPUERTA DESLIZANTE 30 1 UND 25,177,573 25,177,573

36 4 SUM E INST BARANDA 16.67 ML 280,000 4,667,600

37 5 SUM E INST ESTRUCTURA PARA CUBIERTA 1 UND 4,200,000 4,200,000

38 6 TAPA TIPO ALFAJOR 100X75 CM 2 UND 560,000 1,120,000

39 7 SUM E INST MANGUERA PARA LODOS 14.52 ML 250,000 3,630,000

40 8 TUBERIA 8 ACERO SCH-40 Y ACCES 16.32 ML 995,250 16,242,480

227,915,553

612,820,676

41 1 51.1.ADMINISTRACION E IMPREVISTOS 13% 13.00% UND - 79,666,688

42 2 52.2.UTILIDAD 5% 5.00% UND - 30,641,034

IVA UTILIDAD 19% 19.00% 5,821,796

116,129,518

728,950,194

TOTAL COSTO DIRECTOS

77050551

TOTAL

ItemItem

CapTexto breve del Servic io

OTROSI 1 VALOR Y TIEMPO



Página | 52

6. ESTUDIO ECONÓMICO - FINANCIERO

Para el estudio económico, se utilizó la información de los numerales anteriores y se

evaluaron temas adicionales como depreciación, operación, mantenimientos, entre otros.

La principal información utilizada para el cálculo de las tarifas, se presentó en la página

23, en donde se explicaron la forma de incremento de las tarifas. A continuación, se

muestra un gráfico con los aumentos anuales en porcentaje.

Gráfico 6 Incrementos anuales de tarifa fija y variable. Fuente: Autoría propia

Otro dato importante a tener en cuenta es el cálculo de los costos variables, en donde se

utilizó un promedio de 22M3/año de mayor consumo por hogar en estrato 1, 12M3/año

para estrato 2 y 3, 137M3/año para industria y 68.5M3/año para comercio. Para mostrar el

incremento de las ventas se realizaron las siguientes gráficas.

0,00% 0,50% 1,00% 1,50% 2,00% 2,50% 3,00% 3,50% 4,00%

Estrato 1

Estrato 2

Estrato 3

Industrias

Comercio

ICP

INCREMENTOS ANUALES DE TARIFA



Página | 53

Gráfico 7 Proyección de ventas. Fuente: Autoría propia

Como se puede observar, los valores de tarifa variable son aproximadamente 4 veces los

de la tarifa fija, por lo que se realizara un análisis de la sensibilidad de esta proyección. A

partir de estos valores se estableció la proyección de ventas y se procedió a realizar el

análisis financiero, en donde las variables trabajadas fueron las enunciadas en la

siguiente tabla.

$-

$20.000.000

$40.000.000

$60.000.000

$80.000.000

$100.000.000

$120.000.000

$140.000.000

20

19

20

20

20

21

20

22

20

23

20

24

20

25

20

26

20

27

20

28

20

29

20

30

20

31

20

32

20

33

20

34

20

35

20

36

20

37

20

38

20

39

20

40

20

41

20

42

20

43

20

44

Tarifa Fija - Valor aunal

Estrato 1 Estrato 2 Estrato 3 Industria Comercio

$-

$100.000.000

$200.000.000

$300.000.000

$400.000.000

$500.000.000

20

19

20

20

20

21

20

22

20

23

20

24

20

25

20

26

20

27

20

28

20

29

20

30

20

31

20

32

20

33

20

34

20

35

20

36

20

37

20

38

20

39

20

40

20

41

20

42

20

43

20

44

Tarifa variable - Valor aunal

Estrato 1 Estrato 2 Estrato 3 Industria Comercio



Página | 54

ITEM VALOR

IPC 1.32%

TD 12%

Tasa Préstamo 13.00%

Años Préstamo 15

Préstamo $ 908,700,194

Tabla 17 Variables para el análisis financiero. Fuente: Autoría propia

Es claro que se utilizó un incremento del IPC de 4% para cada año durante los 25 años

del proyecto, una tasa de descuento de 12%, una tasa de préstamo de 13% a 15 años y

con una financiación del 100% del proyecto de $908,700,000. En una etapa posterior se

realizará el análisis de la sensibilidad. Adicional a estos valores, para el año 2019 se

iniciará con un valor de operación anual de $98,198,400, un valor de mantenimiento de

$2’500.000 y un valor de $30.000.000 cada cinco años iniciando el año 2023. También se

tiene en cuenta el valor del pago del préstamo durante 15 años. A continuación, se

muestra el resumen de ingresos y gastos de los años.

Gráfico 8 Proyección de ventas. Fuente: Autoría propia

Se evidencia que existe una inversión fuerte en los dos primeros años ($908,700,000 en

total), adicional a los gastos constantes de operación y mantenimiento. Adicional se

observa que cada 5 años se realiza la inversión para el cambio del geotextil del sistema

de captación. Por último, en el año 2033 se termina el pago del préstamo, lo que genera

$(1.500)

$(1.000)

$(500)

$-

$500

$1.000

20

18

20

19

20

20

20

21

20

22

20

23

20

24

20

25

20

26

20

27

20

28

20

29

20

30

20

31

20

32

20

33

20

34

20

35

20

36

20

37

20

38

20

39

20

40

20

41

20

42

20

43

20

44

PES

OS

Mill

on

es

COMPARATIVO INGRESO - EGRESO

Total Fijos Total variables Total Gastos EBITDA



Página | 55

la disminución de los gastos totales. Con los datos mencionados anteriormente, se

procedió a realizar el análisis de la viabilidad del proyecto, de manera que se obtendrá el

VPN, la TIR y el PayBack.

ITEM VALOR

VPN $ 1,208,923,041

TIR 20.85%

PAY-BACK 7 años

Tabla 18 Resultados del análisis financiero. Fuente: Autoría propia

Como se puede evidenciar el valor presente neto es un valor positivo, muy cercano al

valor de la inversión inicial. Por otro lado, la tasa interna de retorno es superior a la tasa

de descuento, por lo que es un proyecto financieramente viable. Por último, para un

proyecto de 25 años, un Pay-Back de 8 años, una tercera parte, el cual es atractivo para

un inversionista de perfil de bajo riesgo.

6.1 ANALISIS DE SENSIBILIDAD

6.1.1 IPC

Gráfico 9 Sensibilidad del IPC sobre la TIR y el VPN. Fuente: Autoría propia

0,00%

5,00%

10,00%

15,00%

20,00%

25,00%

$-

$200

$400

$600

$800

$1.000

$1.200

$1.400

$1.600

0,0% 0,5% 1,0% 1,5% 2,0% 2,5% 3,0% 3,5% 4,0% 4,5% 5,0% 5,5% 6,0%

Mill

on

es

SENSIBILIDAD IPC

VPN TIR TD



Página | 56

Si el IPC se mantiene en 5.6% aproximadamente la TIR del proyecto se vuelve igual a la

tasa de descuento, sin embargo los datos históricos muestran un IPC promedio en los

últimos 20 años de 3.67%, por lo que el riesgo de llegar a ese valor no es alto. Por otro

lado se observa que el VPN nunca es un valor negativo en este rango.

6.1.2 Tasa de préstamo

Gráfico 10 Sensibilidad de la tasa de préstamo sobre la TIR y el VPN. Fuente: Autoría propia

Si la tasa es igual a 22.4% aproximadamente la TIR del proyecto se vuelve igual a la tasa

de descuento, generando una inviabilidad del proyecto o la necesidad de buscar otros

medios de préstamo o nuevas formas de inversión. Por otro lado se observa que el VPN

nunca es un valor negativo en este rango.

0,00%

5,00%

10,00%

15,00%

20,00%

25,00%

30,00%

35,00%

$-

$200

$400

$600

$800

$1.000

$1.200

$1.400

$1.600

$1.800

$2.000

0,0% 5,0% 10,0% 15,0% 20,0% 25,0% 30,0%

Mill

on

es

SENSIBILIDAD TASA DE PRESTAMO

VPN TIR TD



Página | 57

6.1.3 Duración del préstamo

Para todos los casos la TIR del proyecto es superior a la tasa de descuento, sin embargo,

si se analiza el la utilidad neta para el periodo, entre mayor tiempo de préstamo, mayor

utilidad neta. Por otro lado se observa que el VPN nunca es un valor negativo durante la

ejecución del proyecto.

0,00%

5,00%

10,00%

15,00%

20,00%

25,00%

$1.170

$1.180

$1.190

$1.200

$1.210

$1.220

$1.230

$1.240

5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25

Mill

on

es

SENSIBILIDAD DURACIÓN DEL PRESTAMO

VPN TIR TD



Página | 58

6.1.4 Variabilidad de la proyección de ventas

Gráfico 11 Sensibilidad de la proyección de las ventas variables sobre la TIR y el VPN. Fuente: Autoría propia

Si la proyección de las ventas es menor al 81.5% aproximadamente la TIR del proyecto se

vuelve igual a la tasa de descuento, generando una inviabilidad del proyecto. Por otro

lado, a diferencia de las otras sensibilidades, se observa que el VPN tiene valores

negativos, en donde si la proyección es menor a un 74.1% el valor se vuelve negativo.

-10,00%

-5,00%

0,00%

5,00%

10,00%

15,00%

20,00%

25,00%

$(600)

$(400)

$(200)

$-

$200

$400

$600

$800

$1.000

$1.200

$1.400

50,0% 60,0% 70,0% 80,0% 90,0% 100,0%

Mill

on

es

SENSIBILIDAD PROYECCION VENTAS VARIABLES

VPN TIR TD



Página | 59

7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

En primera medida, se evidencia que la población tiene un crecimiento sumamente lento

con respecto al resto del departamento, mientras San Juan de Rioseco crece al 1.001%,

incluso hay años donde la población decrece, el resto del departamento crece a una tasa

promedio de 1.09%, razón por la cual los ingresos son relativamente bajos, para un

análisis posterior es recomendable ajustar la evaluación financiera según el crecimiento

de la población, ya que al existir mejores condiciones de acueducto, la población

aumentara significativamente.

Por otro lado, el proyecto es viable sobre todo por el costo/beneficio que trae el proyecto,

sin embargo, como inversión privada no es atractivo. Es claro que si se quiere realizar una

concesión para la operación del sistema de acueducto se requiere subsidiar un valor

importante del mismo, sin embargo, no es recomendable ya que la operación no requiere

personal ni recursos significativos, salvo al momento de cambiar el Geotextil.

Se evidencia que la variable más significativa del proyecto es la proyección de las ventas,

la cual representa el mayor riesgo para la viabilidad del proyecto, tanto en TIR como en

VPN, por esta razón se recomienda ser conservador con la proyección de este ítem.

Es importante aclarar que el proyecto se está analizando desde la inversión meramente

privada, en caso de incluir al sector público o una inversión 100% publica, hay que entrar

a analizar el costo beneficio del proyecto, sin embargo no es el alcance de este proyecto,

lo que lo hace mucho más atractivo para una inversión estatal, debido al aumento de la

calidad de vida de la población del municipio y la disminución de los riesgos sanitarios y

de salubridad debido a la calidad del agua. Otro punto a evaluar es el ahorro generado a

la hora de la potabilización, lo cual permite un costo beneficio aun mayor para el proyecto.



Página | 60

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Proceso De Captación Permeable Usando Sistemas ...repository.udistrital.edu.co/bitstream/11349/14567/1/Orj...Proceso De Captación Permeable Usando Sistemas Celulares Geosintéticos