INDICE

PAG.

Sistema de agua potable para las comunidades de: Los Cacaos,El Corte, Cañada Bonita y Catalina, de la República de Haití.

Introducción2

Comunidades de: Los Cacaos, El Corte, Cañada Bonita y Catalina.6

Historia Geológica. 7Topografía. 7Hidrografía.

7Zonas de Vida.

8Situación encontrada.

8Soluciones propuestas. 9

Memoria de cálculos y descriptiva del sistema de distribuciónde agua potable para las comunidades de: Los Cacaos, El Corte, Cañada Bonita y Catalina, de la República de Haití.

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Calculo de la población.12

Proyección de la población actual.13

Calculo de los caudales de diseño.15

Cálculo de los caudales medio diario, máximo diario y máximo horario para los años 2010, 2020 y 2030.

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Particularidades del diseño.17

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Diseñó de la línea matriz.17

Determinación del volumen de almacenamiento (Va).20

Diseño de la red de distribución.21

Cálculo del caudal unitario22

ANEXOSMapa de localización.Fotografia aérea y cartografia.Presupuestos.Planos hidráulicos.Planos topográficos.

SISTEMA DE AGUA POTABLE PARA LAS COMUNIDADES DE: LOS CACAOS,El CORTE, CAÑADA BONITA Y CATALINA, DE LA REPÚBLICA DE HAITI.

Perfil del país.

La hermana República de Haití se encuentra localizada aloeste de la isla la Hispaniola, y forman parte de suterritorio las siguientes islas adyacentes: Gonâve, LaTortuga, Vaches, La Grande Caye, Las Cayenites, LaNavasse, entre otras. Posee una extensión territorial de27,750 kilómetros cuadrados y soberanía sobre 190kilómetros cuadrados del mar que le circunda.

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Esta limitada al norte por el océano Atlántico, al este porla Republica Dominicana, al sur por el Mar Caribe y aloeste el canal de Los Vientos, situándose su ubicaciónglobal en las coordenadas geográfica 19 00 N, 72 25 W.Comparte 360 kilómetros de frontera terrestre con laRepublica Dominicana y esta bordeada por una línea costerade 1,771 kilómetros de longitud.

Haití tiene un clima tropical y semiárido hacia el este,con temperaturas que oscilan entre los 21°C y 37°C (gradosCelsius). El periodo de lluvia se encuentra comprendidoentre los meses de abril a junio y de octubre a noviembre,aportando anualmente en Puerto Príncipe 1,346 mm de lluviapromedio y 508 mm en el noroeste. Su topografía es esencialmente montañosa (75%), siendo sumayor elevación “Chaine de la Selle” con una altura de2,680 m. Así mismo, cuenta con pocos valles y planicies,dentro de los cuales se considera el más productivo eldenominado “Plaine I'Artibonite”, limitado al norte por lasMontañas (macizo) del Norte, que es una continuación de lacordillera Central de la República Dominicana. Este valleesta irrigado por uno de los ríos más importante de laisla, el río Artibonito (240 Km. de longitud), el cual naceen la cordillera central dominicana y desemboca en el Golfode Gonâve, en Haití. Exceptuando estos valles, gran partede su superficie es agreste y escabrosa producto de loscontinuos cortes de árboles. Esta práctica tiene entre susobjetivos la obtención de combustible y el establecimiento,en estas nuevas áreas, de la agricultura de subsistencia(conuquismo), que inciden directamente en el fenómeno dela deforestación y la degradación de los suelos.

Se estima en un dos por ciento (2%) la cobertura boscosa deHaití, y esta compuesta por pinos (zona alta), cedros,caobas, robles, naranjas, toronjas, limón, guayabas,mangos, etc., en las zonas más bajas. Las tierrascultivables rondan el 28.11% y en cultivo permanente un11.53% (estimado al 2005). Para el año 2003, se irrigaban920 kilómetros cuadrados de tierra. Entre los productosagrícolas tradicionales de Haití encontramos: el café, el

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mango, la caña de azúcar, arroz, maíz, sorgo, madera, entreotros.Su fauna consta esencialmente de cocodrilos, iguanas y enlas costas gansos, flamencos, pelícanos, patos salvajes,agachadizas y garcetas; otras aves destacadas son elhalcón, el búho blanco, el martín pescador, el pájarocarpintero y la paloma.

El territorio de la Republica de Haití esta dividido ysubdividido en Departamentos (10), distritos (41), Comunas(133), Quartiers (barrio o colonia) y Secciones Comunales.

Departamento

Abreviatura

CódigoISO

Capital Población(2003)

Área(km²)

Artibonito HT-AR Gonaïves 1,175,000 4,984

Centro (2) HT-CE Hinche 627,000 3,675

Grand'Anse (3) HT-GA Jérémie 345,000 2,018

Nippes (4) HT-NI Miragoâne 268,000 1,219

Norte (5) HT-ND Cabo 875,000 2,175

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Haitiano

Nordeste (6) HT-NE Fort-Liberté 335,000 1,805

Noroeste (7) HT-NO Port-de-Paix 490,000 2,176

Oeste (8) HT-OU Puerto Príncipe 3,637,000 4,827

Sur (9) HT-SD Les Cayes 653,000 2,794

Sudeste (10) HT-SE Jacmel 466,000 2,077

*Los datos de la población datan del año 2003. Más adelante se presentan cifras másrecientes.

La República de Haití tiene como capital la ciudad dePuerto Príncipe, la cual fue virtualmente destruida el 12de enero de 2010, a las 21:53 UTC (16:53 en el horariolocal) por un terremoto de magnitud 7.0 en la escalaRichter, el terremoto más severo del país en 200 años. Elepicentro del temblor fue cerca de la capital PuertoPríncipe. Se ha estimado que el número de muertos llegó a300,000 personas y más de 3 millones quedaron damnificados.Este evento profundizo aún más las limitaciones del Estado.

Las últimas estimaciones realizadas en Haití para el mes dejulio del año 2010, arrojaban una población total de 9,203,083 habitantes, de los cuales 95% son negros y el 5%restante mulatos y blancos, mayormente católicos (80%). Ladensidad poblacional promedio se encuentra por el orden delos 332 hab/km². La distribución por edad y sexo sepresenta a continuación:

De 0-14 años: 37.5% (masculinos 1, 742,354 / femeninos 1, 711,355).De 15-64 años: 59.1% (masculinos 2, 699,906 / femeninos 2, 736,996).De 65 años en adelante: 3.4% (masculinos119,992 / femeninos 192,480).

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El 47% de la población total está radicada en las urbes,con una tasa anual de cambio estimada en 4.5%, durante elperiodo 2005-20010. Por otro lado, la tasa de crecimientoestimada de la población se encuentra entre los 1.84%(estimado al 2010) y 2.45%, siendo el promedio de hijos pormujer de 4,86. Existe una expectativa de vida al momento denacer de 61.38 años para el total de los habitantes(hombres 59.67 años y mujeres 63.14 años). Entre las causasde esta situación se encuentra el alto riesgo de contraerenfermedades infecciosas a través del agua y la comida,tales como: diarreas por bacterias y protozoos, hepatitis Ay E, y fiebre tifoidea; por contacto con el agua seencuentra la leptospirosis; por vectores se encuentran eldengue y malaria. Finalmente la tuberculosis y el VIH/SIDA(se estima en un 5% la población adulta infectada).

Tiene como lenguas oficiales el Frances y el Creole. Datosdel año 2003 arrojaron que el 52.9% de la población con 15ó más años puede leer y escribir (54.8% masculinos y 51.2%femeninos). La inversión en educación asciende al 1.4% delPIB (estimado al 1991).

La República de Haití sufrió un gran revés económico al serimpactada por el sismo antes mencionado, dejando suplataforma productiva seriamente dañada. Datos del año2009, previo al desastre telúrico, nos indican que laeconomía haitiana obtuvo un Producto Interno Bruto (PIB) de6,908 millones de dólares y una renta per cápita de 772dólares, la más baja de América. Se estima que el 80% de supoblación vive bajo la línea de la pobreza, donde el 67% deesta depende de la pesca y la agricultura de subsistencia.

Haití cuenta con industrias de azúcar refinada, textiles,molinos de harina, cemento, ensamblaje de partes ligerasimportadas, etc. La industria textil, representa más del75% del volumen de exportaciones y 90% del PIB. Tiene comopunto débil su dependencia de los acuerdos preferenciales ydel vaivén de la demanda.

La tasa de cambio de la moneda oficial el “Gourdes (HTG)”,es de cuarenta (40) Gourdes por un (1) US dollar (al 28 de

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julio de 2010). Según el estimado del presupuesto del año2009, los ingresos estimados eran de $1, 003, 000,000millones de US dollar y los gastos de $1, 302, 000,000millones de US dollar, con una tasa de crecimiento del 2%.La inflación registrada en mayo de 2010 fue de 6.4% (BancoCentral de Haití). La fuerza laboral de Haití registradapara el año 2007 era de 3.6 millones de personas, y sudistribución (estimado de 2005) era la siguiente: 66% enagricultura, 9% en industrias y 25% servicios. Encontraposición a esta distribución tenemos lacorrespondiente al Producto Interno Bruto (PIB) por sector:28% para agricultura, 20% para la industria y un 52% paralos servicios.

El acceso de la población haitiana a una fuente mejorada deagua era de un 54%, mientras que la concerniente asaneamiento era de un 30%, según estadísticas del año 2004de la Organización Mundial de la Salud (OMS) y la UNICEF. Yen lo referente al uso del agua dulce se estima que de untotal de un kilómetro cúbico de agua dulce al año un 5% sedestina a uso domestico, un 1% a la industria y el 94% a laagricultura (año 2000).

Objetivos de desarrollo del Milenio

La Organización de las Naciones Unidas (ONU) ejecuta anivel mundial un plan denominado “Objetivos de desarrollodel Milenio”, el cual pretende elevar la calidad de vida dela población más desprotegida de nuestro planeta. Dentro delos ocho objetivos generales, se destaca el numero siete(7) cuyo enunciado presentamos a continuación: “Garantizarla sostenibilidad del medio ambiente”. Entre los ejes quedelinean este enunciado está la meta 7.C y susindicadores, los cuales por si mismos expresan precariasituación en que se encuentran los países subdesarrollados:

“Reducir a la mitad, para el año 2015, la proporción de personas sin accesosostenible al agua potable y a servicios básicos de saneamiento”

Indicadores

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7.7 Proporción de la población con acceso a mejoresfuentes de agua potable, y

7.8 Proporción de la población con acceso a mejoresservicios de saneamiento.

Las comunidades de Los Cacaos, El Corte, Cañada Bonita yCatalina son de los tantos asentamientos humanos que seencuentran enclavados en la zona fronteriza de la RepublicaDominicana. Por pertenecen a este vasto conjunto deconglomerados humanos carentes de acceso a los serviciosbásicos de agua potable y servicios de saneamiento.

Preocupados por la problemática que enfrentan diariamentelos habitantes de esta comunidad, las institucionesHumanismo y Desarrollo y el Instituto Dominicano deDesarrollo Integral (IDDI) han aunado esfuerzos con el finde proponer una solución que tenga como objetivo primariominimizar los efectos adversos que se derivan de estasituación.

En lo adelante presentamos las investigaciones y propuestade solución a las cuales arribamos luego de entrevistar alos comunitarios, autoridades municipales, así como despuésde realizar los respectivos estudios de campo requeridos.Comunidades de: Los Cacaos, El Corte, Cañada Bonita yCatalina.

Los Cacaos, El Corte, Cañada Bonita y Catalina han sidoseleccionados para participar en la solución de su problema másimperante, el suministro de agua potable. Para tales fines, serealizará la construcción de un sistema múltiple de agua potableque tendrá capacidad de abastecer de este vital líquido a todossus habitantes. Este proyecto impactará directamente en lacalidad de vida de sus pobladores, o sea, en su salud, economía,consumo de tiempo y energía empleado en búsqueda de agua, etc.

Estas comunidades rurales exhiben un variado rango dedensidad poblacional (56 a 722 hab/km2), conaproximadamente 5 personas por vivienda. Sus densidades

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poblacionales aproximadas y sus coordenadas geográficasponderadas, son presentadas a continuación:

Nombre Viviendas Área Poblado DensidadCoordenadas

Comunidad (Ud.) ( km²) (hab/km²) Geográfica

Los Cacaos . 332 2.30 72219° 7'29.86"N

71°40'46.72"O

El Corte. 93 1.15 40419° 8'36.51"N

71°39'24.07"O

Cañada Bonita. 50 2.20 11419° 8'48.91"N

71°40'46.83"O

Catalina-Lauc. 50 4.50 5619° 7'34.16"N

71°42'5.05"O

Como se puede apreciar, Los Cacaos y El Corte son las doscomunidades con mayor concentración de habitantes encontraposición de Cañada Bonita y Catalina-Laucaret quepresentan poblaciones dispersas (informacionessuministradas por la encuesta socioeconómica aplicada a lascomunidades por el IDDI, 2009).

Tienen como frontera común al norte el Macizo del Norte, alsur Thomassique, al este el poblado de Pedro Santana enRepublica Dominicana y al oeste Cerca-la-Source.

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Esta comunidad exhibe tasas de escolarización, poblaciónalfabetizada y niveles de pobreza similares a las yaexpuestas. Lo mismo aplica para el sector salud.

En lo referente al acceso al agua potable, las comunidadesde Los Cacaos y El Corte poseen sistemas de agua conacometidas públicas, aunque ambos se encuentranprácticamente fuera de servicio, el primero por falta desoporte técnico permanente al generador eólico y susdispositivos eléctricos; y el segundo por contaminación desu fuente e insostenibilidad financiera para mantener enoperación el generador eléctrico que activa la bomba deagua. Si tomamos en consideración que Cañada Bonita yCatalina-Laucaret no poseen ningún tipo de sistema de aguapotable, podemos concluir que estos asentamientos no tienencobertura de agua, por lo que el 100% de la población estaobligada a utilizar como fuente de abastecimiento de aguadulce el río Cañada Bonita y el manantial que se encuentraen la carretera Los Cacaos-Cerca la Source, con absolutaausencia de tratamiento para su potabilización.

Esta apremiante situación se traduce, como hemos visto, enenfermedades hídricas (gastrointestinal y/o de la piel),consumo de tiempo y energía en la búsqueda del agua parasuplir las necesidades perentorias de la familia, con lasubsecuente utilización de los niños para realizar estastareas.

Historia geológica.

La isla Hispaniola (en la actualidad compartida por lasRepúblicas Dominicana y Haití), surgió hace más de 60millones de años, y en sus inicios tenía aspecto dearchipiélago siendo su composición básica en la eraSecundaria tres pequeñas islas, las hoy Cordillera Central,la Sierra Oriental y la Sierra de Bahoruco. En la eraTerciaria se le agregaron las Sierras Septentrional y deNeiba. En la era Cuaternaria (actual) emergieron los vallesadyacentes a estas elevaciones. Este proceso evolutivo semantiene activo constantemente. Los Cacaos, El Corte, CañadaBonita y Catalina se encuentran ubicados entre la Macizo

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Norte (Cordillera Central) y la prolongación de la Sierrade Neiba.

Topografía.

Como consecuencia de las particularidades antes señaladas,la comunidades bajo estudio poseen una topografía muyaccidentada, encontrando desde pronunciadas cumbres (comoel Macizo del Norte) hasta extensas áreas cubiertas desuaves lomas en los poblados de Cañada Bonita y Catalina.

El segmento de terreno bajo estudio, posee cotastopográficas que oscilan entre los quinientos cincuentametros (550.00) en el área del depósito regulador ytrescientos cincuenta (350.00) metros en la zona delmercado, ambas referidas al nivel medio del mar (ver mapacartográfico adjunto). Por consiguiente es un terreno queposee una pendiente de consideración hacia el extremofinal del poblado.

Hidrografía.

La región y por consiguiente el área objeto de esteproyecto cuenta con un periodo de lluvias que va desde losmeses de abril a junio y de octubre a noviembre,regularmente. Durante el mismo, se producen intensasprecipitaciones que brindan una precaria estabilidad alsistema hidrográfico de estas comunidades, debido al altogrado de deforestación que presentan. Entre los cursos deagua más importantes podemos enumerar los siguientes:

Río Cañada Bonita. De gran influencia en el clima ytipo de suelo de la zona estudiada. De el se toman lasaguas que utilizan las familias y las destinadas airrigar las tierras adyacentes. Este río atraviesa denorte a sur a los pueblos de Cañada Bonita y LosCacaos. En tiempos normales no es un río caudaloso,promediando un caudal de 7 galones / segundo = 26.50litros / segundo.

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Manantial. Ubicado en el lado sur de la carretera LosCacaos-Cerca la Source, entre las comunidades de LosCacaos y Laucaret. Presenta un caudal de poca magnitudpero es de gran importancia para los residentes de lazona debido a lo distante que se encuentra de suscasas el río Cañada Bonita. Sus aguas son utilizadaspara el consumo familiar y el escaso ganado de losresidentes cercanos.

Zonas de Vida.

De clima húmedo en los cauces de agua, y seco fuera deestas. Este contraste, producto del corte indiscriminado deárboles, produce fenómenos ambientales antagónicos: zona devida imperante cerca de los ríos del tipo bosque húmedosubtropical, y bosque seco en las que se encuentranalejadas de su radio de influencia. La cobertura de lossuelos esta determinada básicamente por escasos matorrales,estrechas sabanas de humedales y agricultura desubsistencia. Los usos del suelo de la zona en que seencuentran asentadas estas comunidades están destinados enmenor grado a la vivienda.

Situación encontrada.

El cien por ciento (100%) de los habitantes de Los Cacaos,El Corte, Cañada Bonita y Catalina-Laucaret carecen delservicio básico de agua potable debido a que no existe lainfraestructura adecuada ni la auto gerencia requerida, porparte de la población, para dotar a cada comunidad deaccesos permanentes y confiable de agua potable. Porconsiguiente, este extenso sector de habitantes debenprocurar por sus propios medios el agua necesaria para suempleo diario en el hogar, como hemos referidoanteriormente.

De las visitas técnicas y las entrevistas realizadas encampo pudimos determinar que el generador eólico instaladoen Los Cacaos no puede suministrar energía a la bombasumergible debido a que tiene una “pieza” dañada y por

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consiguiente no envía agua al deposito regulador existente,el cual se encuentra abandonado.

En el Corte, como habíamos expuesto, la no adecuadaselección de la fuente implicó su contaminación y suconsecuente desuso. Conservan aún la moto generadora quesolo utilizan en caso de extrema necesidad para enviar aguaal pequeño deposito existente y de aquí distribuirla alpoblado. Debe tenerse presente que el uso de este equipodemanda del aporte económico de los moradores, los cualesatraviesan por una crítica situación económica.

En Cañada Bonita y Catalina habíamos comentado que noexisten infraestructuras destinadas al abastecimiento deagua potable, solo un pequeño manantial que utilizanaquellos que se encuentran muy cerca de este, el resto seve obligado a utilizar las aguas del río Cañada Bonita. Esta situación descrita, junto a dos tramos de tubería dehierro galvanizado de dos (2”) pulgadas, son los restos delo que fuera un intento fallido para suplir de agua a estascomunidades. Soluciones propuestas.

Analizando las fotografías aéreas y los planoscartográficos, así como basado en nuestras propiasobservaciones, pudimos obtener el conjunto de solucionesque mejor se adapta a la zona y a sus habitantes. Acontinuación los detalles:

Rehabilitación de los sistemas de agua potableexistentes en Los Cacaos y El Corte y construcción deestaciones de bombeo para abastecer a Cañada Bonita yCatalina-Laucare.

Esta propuesta persigue dotar a las poblaciones de LosCacaos y El Corte de los equipos, materiales y piezasnecesarias para la puesta en marcha de los sistemasexistente, así como la construcción de una nueva obrade toma en El Corte. Se plantea también mejorar las

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redes de distribución y el acondicionamiento de losdepósitos ya construidos. En Cañada Bonita yCatalina-Laucare proponemos la construcción de dosestaciones de bombeo con sus respectivas líneas deimpulsión y los consiguientes depósitos reguladoresnecesarios para abastecer de agua a estas poblaciones.Se proveerán nuevas redes de distribución, las cualestendrán como misión distribuir eficientemente el aguabombeada desde los pozos construidos hasta los nuevosdepósitos. Es imperante la instalación de lainfraestructura eléctrica necesaria para la operaciónde las bombas sumergibles ó en su defecto elsuministro de generadores eléctricos accionados porgas-oil. Se requerirá un fuerte entrenamiento técnicoa los miembros de comunidad.

Sistema múltiple de abastecimiento y distribución deagua potable por gravedad.

Esta propuesta contiene aspectos coincidentes con laanterior, teniendo como diferencia vital la fuente deabastecimiento. En esta solución se persigue dotar atodo el sistema de mayor autonomía e independencia, yaque utilizará como fuente común para el abastecimientolas aguas del río Cañada Bonita. Estas aguas serántratadas por una planta de tratamiento de filtraciónlenta, las cuales son de fácil operación y de bajocosto de mantenimiento, eliminando así el uso deenergía eléctrica y todo lo esto acarrea (altos costosde operación y mantenimiento, técnicos calificados,vigilantes, tecnología importada de piezas yrepuestos, divisas, etc.). El agua ya tratada llegaráa un depósito regulador común a todos los poblados yde aquí se conducirán hacia cada comunidad a través delíneas matrices independientes. Finalmente éstas seránentregadas a las comunidades mediante las nuevas redesde distribución y los puntos de agua que para talesfines se construirán. La localización de estos puntosde agua dependerá de la concentración de viviendas y

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de las recomendaciones que para tales fines ofrecióCaritas Haití.

Tras analizar y valorar las opciones presentadas hemosdecidido, previa consulta con la dirección de ingenieríadel IDDI, optar por la segunda solución, la cual sedenomina “Sistema múltiple de abastecimiento y distribuciónde agua potable por gravedad”, por considerar que la mismasatisface las necesidades de carencia de agua potable contecnología más adaptable al entorno y a un menor costo deoperación y mantenimiento.

En lo adelante expondremos los análisis y cálculos quesoportarán las decisiones de la solución propuesta. Sedeterminarán los consumos de agua a partir de la poblaciónde diseño, mientras que las líneas matrices y las redes dedistribución se diseñaran a través del software EPANET,versión 2.0 de la U.S Environmental Protection Agency. Eldepósito regulador será especificado y dimensionadosatendiendo a la capacidad de almacenamiento requerida.

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MEMORIA DE CALCULOS Y DESCRIPTIVA DEL SISTEMA DE DISTRIBUCION DEAGUA POTABLE PARA LAS COMUNIDADES DE: LOS CACAOS, El CORTE,

CAÑADA BONITA Y CATALINA, DE LA REPÚBLICA DE HAITI.

Los criterios en los cuales se fundamentará el diseño delsistema de agua potable de este proyecto, tendrán lossiguientes lineamientos:

1. El diseño deberá garantizar una presión mínima en lamayoría de las viviendas de 10 m.c.a y una máxima de50 m.c.a. en las cotas más desfavorables. En el primercaso para garantizar un servicio adecuado a cadausuario y en el segundo para asegurarse de que lastuberías de la red no vayan a colapsar por elevadosvalores de presión estática y dinámica.

2. En caso de que la presión de agua en el sistemasobrepase niveles de 50 m.c.a. (ésta presión podríacomprometer el estado físico de la red u ocasionardesperdicios innecesarios), se diseñará una estructuracomplementaria como puede ser una tanquilla rompe

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carga, que se encargará de igualar la alturapiezométrica a la presión atmosférica. Estedispositivo hidráulico mantendrá la carga máximaestática por debajo de la presión de trabajo delmaterial utilizado (tuberías y accesorios). Dichacámara de quiebre se diseñará para un tiempo deretención de 5 a 10 segundos.

3. Para sofocar cualquier eventualidad de incendio seinstalarán en un lugar estratégico un (1) hidrante conuna capacidad de descarga de 5.0 litros por segundo.Estos dispositivos tienen que ser alimentados, en casonecesario de una línea de no menos de 75 mm (Ø3”) pararesponder satisfactoriamente a un evento de 2 horas deduración. Paralelamente estos hidrantes podrán serutilizados para drenar el agua proveniente de unprograma de desinfección de redes.

4. Para el diseño de la red se usará el programa EPANET(versión 2.0), desarrollado por la U.S EnvironmentalProtection Agency, el cual tendrá como insumo laslongitudes entre nudos, cotas de nudos, diámetros detuberías, etc. Bajo las condiciones propuestas, elprograma hará sucesivas iteraciones hasta obtener unasalida de resultados que satisfagan los parámetrospropuestos anteriormente. Este diseño estaráestructurado por circuitos de presión, redes abiertas(ramales en las periferias que tendrán la finalidad deabastecer las calles secundarias y callejones) yreservorios de agua, entre otros aditamentos.

5. En lo concerniente a la cloración, la misma debegarantizar un índice de potabilidad del agua quepermita su consumo sin que ningún usuario se veaafectado por ninguna enfermedad de origen hídricoproducida por algún microorganismo contenido en elfluido. En teoría, nuestra fuente nos suministraráagua clorada, aún así, recomendamos educar a losfuturos usuarios en lo referente al manejo correctodel agua potable dentro de la vivienda.

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6. Con fines de sectorizar el servicio o corregir averíaseventuales en la red de distribución del sistema deabastecimiento de agua, se colocarán válvulas deseccionamiento en lugares claves, como puede ser a laentrada de un circuito de presión. Además en lospuntos altos se instalarán válvulas de aire paraexpulsar, en caso necesario, el aire atrapado en lastuberías y así facilitar la presurización de lastuberías sin que se formen cámaras de aire.

7. Los puntos bajos del sistema se dotarán de válvulas dedrenaje. Éstas tendrán como función extraer el agua delas tuberías con fines de limpieza, reparación deaverías, etc.

8. Se instalarán acometidas domiciliarias en lasviviendas e instituciones elegidas por la comunidad,con su respectiva llave de chorro de media (1/2”)pulgada. Para el resto de la población se construirán“Puntos de Agua”, los cuales estarán equipados contodo lo requerido para brindar los servicios básicos(toma de agua, área de lavado, baños, etc.) a losusuarios que se encuentren dentro de su radio deacción.

A continuación se expondrán detalladamente los datos decampo y los cálculos hidráulicos correspondientes, insumosnecesarios para alimentar el software que utilizaremos paramodelar nuestro sistema de agua potable.

Calculo de la población de diseño.

Para los fines del diseño del sistema de agua potable,tomaremos como número de personas por vivienda el obtenidoen el cincuenta por ciento (50%) de las encuestasocioeconómicas aplicadas a cada poblado, y como cantidadde edificaciones a abastecer el determinado en ellevantamiento georeferencial, ambos estudios realizados por

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el Instituto Dominicano de Desarrollo Integral (IDDI) atoda la población que se encuentra dentro del área deinfluencia del proyecto.

Basándonos en estos datos de partida (año 2009), tenemosque la población de diseño será de dos mil seiscientosveinticinco (2,625) personas, distribuidas en quinientosveinte y cinco (525) hogares y/o edificaciones, para unpromedio de cinco (5) personas por vivienda.

Es evidente que nuestra población de diseñó es mayor a lapoblación actual censada (2,270 habitantes aprox.), esto sedebe, entre otras cosas, a la inclusión de las casasdeshabitadas, las escuelas, instituciones de servicios,etc. Para las proyecciones de la población utilizaremos unatasa de crecimiento de 2.5% anual.

Es importante destacar que una vez se establezca elservicio de agua en la comunidad, es previsible que losdueños de las casas vacías vuelvan a ocuparlas, por lo quees prudente la inclusión de las mismas en nuestro cálculode población. A continuación, el desglose:

Numero de viviendas:

Los Cacaos 332 viviendas.El Corte 93 viviendas.Cañada Bonita 50 viviendas.Catalina 50 viviendas.

Total de viviendas 525 viviendas.

Datos de diseño (año 2009).

Población actual (Pa): 2,625 habitantes.

Número de viviendas y/o edificaciones: 525 viviendas.

Número de hab/viv: 5 hab/viv.

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Tasa de crecimiento poblacional (r): 2.5 % = 0.025anual.

Longitud total de la red: a determinar.

Período de diseño (t): 20 años

Proyección de la población actual.

El primer paso será proyectar a un (1) año la poblacióncensada en el 2009. Ésta nueva población será tomada comobase para las próximas proyecciones. El cálculo de lapoblación futura se obtendrá utilizando la fórmulaaritmética, representada por la siguiente ecuación:

Pf Pa (1 + r * t)

Donde:

Pf = población futura (hab).

Pa = Población actual (hab).

r = tasa de crecimiento anual de la población, (%).

t = período de diseño ó tiempo a proyectar (años).

Proyección de la población al año 2010.

Pf 2,625 (1 + 0.025 * 1) = 2,690.62 ≈ 2,693 habitantes.

En los pasos subsiguientes, proyectaremos la población adiez (10) años, la cual corresponde a la mitad del periodode diseño y veinte (20) años, para el periodo final deldiseño.

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Proyección de la población al año 2020.

Pf 2691 (1 + 0.025 * 10) = 3,363.75 ≈ 3,369 habitantes.

Proyección de la población al año 2030.

Pf 2691 (1 + 0.025 * 20) = 4,036.5 ≈ 4,041 habitantes.

PROYECCION DE POBLACIONES PARA EL ACUEDUCTO DE LOS CACAOS, EL CORTE,CAŇADA BONITA Y CATALINA-LAUCARET, REPÚBLICA DE HAITI.

No. COMUNIDADES

NUMERODATOS DE LA POBLACION [Pf = Pa (1 +

r * t)]

CASAS CENSO 2009 AŇO 2010AŇO2020 AŇO 2030

             1 LOS CACAOS 332 1,660 1,702 2,128 2,5532 EL CORTE 93 465 477 597 7163 CAŇADA BONITA 50 250 257 322 3864 CATALINA-LAUCARET 50 250 257 322 386               TOTAL 525 2,625 2,693 3,369 4,041

Nota: Los valores finales de las poblaciones han sidoredondeados para su coherencia con la tabla de poblacionesdel Excel.

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Calculo de los caudales de diseño.

El Instituto Nacional de Aguas Potables y Alcantarillados(INAPA) asigna a comunidades con estas características unadotación de 150 Lit/hab/día. Basándonos en estainformación presentamos a continuación el cálculo de loscaudales medio diario (Qmed/d), máximo diario (Qmax/d) ymáximo horario (Qmax/h) correspondiente al momento decomenzar a operar el sistema (año 2010), sólo para fines decontrol, a mitad del periodo de diseño (año 2020) y alterminar el periodo de diseño (año 2030).

Es importante recordar los coeficientes que utilizaremospara la determinación de los caudales máximo diario ymáximo horario:

Coeficiente de Variación Diaria (C.V.D.) = 1.25Coeficiente de Variación Horaria (C.V.H.) = 1.80

Cálculo del caudal medio diario actual (año 2010):

Qmed/d = Pob * Dot = (Lps) 86,400

Donde:

Qmed/d = caudal medio diario (Lps). Pob = población (habitantes). Dot = consumo per cápita (Lit/hab/día)

Qmed/d = 2,693 hab * 150 Lit/h/d = 4.68 Lps 86,400

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Cálculo de los caudales máximos actuales (año 2010):

El caudal máximo diario es la demanda máxima que sepresenta en un día del año. Se calcula con la siguienteexpresión:

Qmax/d = 1.25 x Qmed/d = 1.25 x 4.68 Lps = 5.85 Lps.

El caudal máximo horario corresponde a la demanda máximaque se presenta en una hora durante un año completo. Secalcula a través de la expresión:

Qmax/h = 1.80 x Qmed/d = 1.80 x 4.68 Lps = 8.42 Lps.De igual forma procederemos a calcular los Qmed y Qmaxestimados para los años 2020 y 2030. Estos serán losvalores utilizados para fines de diseño.

Cálculo de caudales medio diario, máximo diario y máximo horario para el año2020:

Población año 2020: 3,369 habitantes. Tasa de crecimiento poblacional (r): 2.50 % = 0.025 anual.Mitad período de diseño (t): 10 años

Qmed/d = 3,369 hab * 150 Lit/h/d = 5.85 Lps 86,400

Qmax/d = 1.25 x Qmed/d = 1.25 x 5.85 Lps = 7.31 Lps

Qmax/h = 1.80 x Qmed/d = 1.80 x 5.85 Lps = 10.53 Lps

Cálculo de caudales medio diario, máximo diario y máximo horario para el año2030:

Población año 2030: 4,041 habitantes.

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Tasa de crecimiento poblacional (r): 2.5 % = 0.025 anual.Final período de diseño (t): 20 años.

Qmed/d = 4,041 hab * 150 Lit/h/d = 7.02 Lps 86,400

Qmax/d = 1.25 x Qmed/d = 1.25 x 7.02 Lps = 8.78 Lps

Qmax/h = 1.80 x Qmed/d = 1.80 x 7.02 Lps = 12.64 Lps

Q m ed/d Qm ax/d Q m ax/h Q m ed/d Q m ax/d Qm ax/h Qm ed/d Qm ax/d Q m ax/h

1 LO S CACAO S 2.95 3.69 5.32 3.69 4.62 6.65 4.43 5.54 7.982 EL CORTE 0.83 1.04 1.49 1.04 1.30 1.87 1.24 1.55 2.243 CAŇADA BO NITA 0.45 0.56 0.80 0.56 0.70 1.01 0.67 0.84 1.214 CATALINA-LAUCARET 0.45 0.56 0.80 0.56 0.70 1.01 0.67 0.84 1.21

4.68 5.84 8.42 5.85 7.31 10.53 7.02 8.77 12.63TOTAL

No. COM UNIDADESAŇO 2010 AŇO 2020 AŇO 2030

PROYECCION DE CAUDALES (EN LITRO S / SEGUNDO) PARA EL ACUEDUCTO DE LOS CACAOS, EL CO RTE, CAŇADA BONITA Y CATALINA-LAUCARET, REPÚBLICA DE HAITI.

Nota: En aforos realizados en la fuente (cascada en Cañada Bonita),hemos obtenido un caudal aproximado de: Q fuente = 7 galones / segundo= 26.50 litros / segundo. Por consiguiente, nuestra fuente essuficiente para abastecer la demanda de la población estudiada. Aúnasí recomendamos realizar varios aforos más en la fuente para validarlos valores de los aforos realizados.Particularidades del diseño.

Con el fin de edificar la memoria histórica del diseño delsistema de distribución de agua potable de las comunidadesde Los Cacaos, El Corte, Cañada Bonita y Catalina-Laucaret,debemos aclarar que esta tarea ha sido dividida entre lasdos organizaciones no gubernamentales (ONG) que intervienenen los poblados antes citados, estas son: Caritas Haití yel Instituto Dominicano de Desarrollo Integral (IDDI) deRepública Dominicana. La primera tendrá a su cargo eldiseño de la obra de toma, la línea de aducción, eldesarenador, la planta de filtración lenta y el depósitoregulador común. Mientras que la segunda (IDDI), se

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encargará del diseño de la línea matriz y redes dedistribución de todas las comunidades. Éste último será elque desarrollaremos en este documento.

Nuestro proyecto presenta consideraciones especiales quedebemos tomar en consideración para que nuestro modelohidráulico sea representativo de la realidad operativa delsistema. Entre las más relevantes están:

La línea matriz será de corta longitud, iniciándose enel deposito regulador común (diseñado por CaritasHaití) y terminando en el punto donde confluyen losinicios de las redes de distribución de cada una delas comunidades.

Las redes de distribución serán abiertas, básicamentelongitudinales, debido a que a lo largo de susrecorridos alimentarán los asentamientos humanos queatraviesen, mediante los denominados “puntos de agua”.Se debe recordar que estas comunidades presentanpoblaciones dispersas y concentradas.

Los poblados de El Corte y Cañada Bonita compartiránla misma red de distribución, debido a que ambas seencuentran alienadas geográficamente.

Diseñó de a línea matriz.

La línea matriz propuesta inicia en la salida del depósitoregulador superficial común (estación topográfica 0 + 0.00)y concluye en la intersección donde parten todas las redesde distribución (estación topográfica No. P-1-A), como sepuede apreciar en el estudio topográfico. Geográficamenteestá ubicada al norte de la comunidad denominada CañadaBonita. Está compuesta por treinta y tres (33.00) metros detuberías de seis (6”) pulgadas de PVC, SDR-26, con juntasde goma.

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En los párrafos siguientes se calculan los parámetroshidráulicos que acompañan a esta línea matriz. Estoscálculos se realizan con la finalidad de obtener valores decontrol con los cuales podamos validar los resultadosemanados del EPANET.

Determinación de los parámetros hidráulicos: velocidad del agua y pérdidas.

a) La velocidad del agua dentro de la línea matriz vendrádeterminada por la ecuación de continuidad:

Qd = A * V [metros por segundo]

Donde:

Qd = caudal de diseño (Qmax/h = 12.64 Lps = 0.01264m3/s) que transporta la línea matriz, en [m3/s].

A = área de la sección transversal de la líneamatriz, en este caso 6”, en [m2].

V = velocidad del agua dentro de la línea matriz,en [m/s].

Sabemos que el diámetro de la tubería es 6” y su radio es3”, luego el área de la sección transversal de la tuberíaes igual al,

Área del círculo = pi × R2 = pi * (3” * 2.54 cm/100) ^ 2 =3.14 * 0.0058 m2 = 0.018 m2

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Despejando V de la ecuación, tenemos:

V = Qd = 12.64 Lps / 1000 = 0.70 m / s. A 0.018 m2

b) La pérdida de carga total producida por la fricción delagua con las paredes de la tubería de la línea matriz,serán cuantificadas a través de la ecuación empíricadesarrollada por A. H. Hazen y G. S. Williams en el año1933 (HAZEN- WILLIAMS). Los cálculos son presentados acontinuación bajo la expresión transformada al sistemamétrico por el doctor Ernesto León, el cual además tabulólos valores de sus coeficientes, como se muestra aseguidas:

Hf = J = α * L * Qn * 1.10

Donde:

Hf = J = perdida de carga total de la tubería analizada(en este caso la línea matriz, en metros.

α = coeficiente que varia con el diámetro de la tuberíay la rugosidad “C” de sus paredes.

L = longitud total de la tubería (en este caso lalínea matriz) en metros.

Q = caudal en litros por segundos, Lps, (en este casoserá el caudal de diseño, Qd).

n = con valores de 1.85 (es el que usaremos) y 2,dándose para cada caso los valores de “α”

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correspondientes (ver “Abastecimiento de agua”Págs. 17 y 18, de Gustavo Rivas Mijares)

C = coeficiente de rugosidad de Hazen-Williams, con unvalor de 140.

1.10 = factor de seguridad (10%).

Sustituyendo los valores correspondientes en la ecuación deHazen y Williams, tenemos:

Hf = J = 0.00003045 * 33.00 metros * (12.64 Lps) ^ 1.85 * 1.10 = 0.12 m.

c) La presentación de la pérdida de carga por kilómetro de tubería es determinada mediante la siguiente formulación:

Pf = Hf * 1000 m L * 1.10

Donde:

Pf = perdida de carga, en metros por kilómetro [m / Km],de la tubería analizada (en este caso es la líneamatriz).

Hf = perdida de carga total, en metros, de la tuberíaanalizada (en este caso la línea matriz).

L = longitud total de la tubería (en este caso la líneamatriz) en metros.

Sustituyendo los valores pertenecientes a la ecuaciónanterior tenemos:

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Pf = 0.12 m * 1000 m =3.31 m / Km.

33.00 metros * 1.10

Determinación del volumen de almacenamiento (Va).

El criterio a utilizar en la determinación del volumenrequerido de almacenamiento (Va) será el de reservar lacantidad de agua equivalente al treinta por ciento (30%)del caudal máximo diario (Qmáx/d) correspondiente al añoúltimo del período de diseño, expresado en volumen demetros cúbicos (m3) acumulado en un día.

En este caso particular y específicamente en loconcerniente a la elaboración de este diseño no seránecesario el cálculo del volumen de almacenamientorequerido, debido a que no se encuentra dentro de nuestroámbito de estudio. Recordemos que éste será dimensionadopor el equipo de Caritas Haití. Si hemos integrado a nuestra solución los depósitosreguladores existentes en las comunidades de Los Cacaos (1)y El Corte (1), para un total de dos tanques dealmacenamiento. Presentamos a seguidas las capacidades deambas unidades:

* Depósito regulador existente de Los Cacaos (superficial yde hormigón armado).

Largo = 11.60 metros. Ancho = 6.10 metros.Altura = 2.20 metros

Volumen = 155.67 m3

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El volumen de almacenamiento necesario para esta comunidades de,

Va = 0.30 * Qmáx/d * 86.40

Va = 0.30 * 5.54 Lps * 86.40 = 143.60 ≈ 144.00 m3

Como se observa, el depósito regulador existente tiene lacapacidad requerida para regular el caudal de estacomunidad.

* Depósito regulador existente de El Corte (elevado y dehormigón armado).

Largo = 2.00 metros. Ancho = 2.00 metros.Altura = 2.20 metros

Volumen = 8.80 m3

El volumen de almacenamiento necesario para esta comunidades de,

Va = 0.30 * Qmáx/d * 86.40

Va = 0.30 * 1.55 Lps * 86.40 = 40.18 ≈ 41.00 m3

En éste caso, el depósito regulador existente no tiene lacapacidad requerida para regular el caudal de estacomunidad. Por consiguiente, deberá de asistirse del nuevotanque común que se construirá para todas las comunidades.

Esta última conclusión además aplica para los poblados deCañada Bonita y Catalina-Laucaret, ya que ninguna de ellasposee depósitos reguladores.

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Diseñó de las redes de distribución.

Una red de distribución se diseña con el caudal máximohorario (Qmax/h) sin embargo, este puede ser comparado conla suma de caudal máximo diario más el caudal de incendio,para de estos valores elegir el mayor. Para los fines deeste proyecto utilizaremos solo el caudal máximo horarioobtenido para el año 2030 (fin periodo de diseño) ya que enpoblaciones pequeñas es innecesario y antieconómico preverun caudal contra incendio, debido a que el mismo puede sersuplido por los camiones cisternas del cuerpo de bomberosde la zona.

Nuestro concepto de diseño esta basado en la modalidad de“acueducto múltiple”, de aquí que tendremos un caudal dediseño por cada comunidad intervenida. O sea, utilizaremossu caudal máximo horario al final del periodo de diseño(año 2030).

Las ecuaciones a manejar en éste acápite son las mostradasa continuación:

Q diseño = Qmax/h

Qu = Q diseño = (Lps/mts) Lt

Cálculo del caudal unitario para la red de Los Cacaos y Cañada Bonita.

Los poblados de Los Cacaos y Cañada Bonita compartirán lamisma red de distribución, debido a que ambas se encuentranen la misma ruta de alimentación. Por lo tanto, su caudalde diseño será la suma de sus respectivos caudales máximoshorarios.

Q diseño = Qmax/h = 7.98 lit/seg + 1.21 lit/seg =9.19lit/seg

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Sabemos que el caudal unitario es igual a:

Qu = Q diseño = (Lps/mts) Lt

Donde:

Qu = caudal unitario en litros por segundo, por cadametro (Lps/mts).

Q diseño = Qmax/h del último año del periodo de diseño, enlitros por segundo (lit/seg).

Lt = longitud total de la red en metros (mts).

Qu = Q diseño = 9.19 lit/seg = Lt (4,470.24 –33.00+84.00+300.00+250.00+60.00+399.00 + 1.00 + 600)

Qu = 9.19 lit/seg = 0.001499 Lps/mts 6,131.24 mts

Qu = 0.001499 Lps/mts.

Cálculo del caudal unitario para la red de El Corte.

La red de distribución de El Corte, además de abastecer aeste poblado, suministrará agua potable a los asentamientosdispersos que se encuentren dentro de la trayectoria quedescribirá la línea de distribución.

Q diseño = Qmax/h = 2.24 lit/seg

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Qu = Q diseño = 2.24 lit/seg = 0.0007024 Lps/mts. Lt (3,025.08 – 33.00 + 42.30 + 4.72 +149.00 + 1.00) Cálculo del caudal unitario para la red de Catalina-Laucaret.

Al igual que el caso anterior, la red de distribución deCatalina-Laucaret además de abastecer a este poblado,suministrará agua potable a los asentamientos dispersos quese encuentren dentro de la trayectoria que describirá lalínea de distribución.

Q diseño = Qmax/h = 1.21 lit/seg

Qu = Q diseño = 1.21 lit/seg = 0.0002112 Lps/mts. Lt (3,639.86 + 1,688 +400.00) mts

Con los datos e informaciones obtenidos a través de loscálculos y análisis realizados, alimentaremos el softwareEPANET, versión 2.0, para diseñar la línea matriz y lasredes de distribución de nuestro proyecto. Presentamos lasalida de resultados en los anexos.

Nota:

1 psi (libra/pulgada2) = 0,7031 mca.1 libra/pulgada2 (lb/in2) = 0,69 atmósfera (atm).1 libra/pulgada2 (lb/in2) = 51,71 milímetros demercurio=torr (mm Hg).

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1 atmósfera = 14.70 PSI.1 atmósfera (atm) = 760 milímetros de mercurio (mm Hg).1 bar = 14,50 libras/pulgada2 (lb/in2).

1 pascal (Pa) = 1 newton/metro2 (N/m2) = 1,45 x 10-4

libra/pulgada2 (lb/in2).1 pascal (Pa) = 1 newton/metro2 (N/m2) = 9,869 x 10-6

atmósferas (atm).1 pascal (Pa) = 7,501 x 10-3 milímetros de mercurio=torr(mm Hg).

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