MEMORIAS DE CÁLCULO POBLACIÓN PLANTA DE AGUAS RESIDUALES

MEMORIAS DE CÁLCULO POBLACIÓN PLANTA DE AGUAS RESIDUALES

3.1 CÁLCULO DE LA POBLACION FUTURA

Al elaborar un proyecto de Aguas residuales, uno de los datos fundamentales es la determinación del caudal necesario, el cual depende directamente del número de habitantes que tendrá la localidad al final del período de diseño.

Una manera lógica de predecir aún cuando aproximadamente, la población que tendrá en el futuro una ciudad o pueblo es mediante el estudio de su desarrollo en épocas anteriores, sirviéndose de los datos de población arrojados por los censos.

Sin embargo, pueden existir factores económicos o sociales que influyan para que el crecimiento en el futuro difiera del que ha tenido en el momento, y en tales casos el ingeniero debe emplear su criterio.

Para el municipio de la Dorada se dispone de los censos efectuados en los años 1938, 1951,1964, 1973, 1985 y 1993, los cuales se relacionan a continuación:

CENSOS POBLACIÓN

URBANA POBLACIÓN

RURAL POBLACION TOTAL

1938 5965 2292 8257

1951 14577 5579 20156

1964 26168 5581 31749

1973 30989 5118 36107

1985 49516 6656 56172

1993 58736 5074 63810

Para el cálculo de la población futura del año 2031 se utilizaran los siguientes métodos:

3.1.1 Crecimiento Aritmético:

P2 = Población futura

P0 y P1 = Poblaciones arrojadas por dos censos

m = Lapso de tiempo transcurrido entre los dos censos

n = Lapso de años al que se quiere proyectar la población

P2 = 105821 habitantes

3.1.2 Crecimiento logarítmico:

P2 = Población futura

P1 = Poblaciones arrojadas por dos censos

r = rata de crecimiento de la población

n = Lapso de años al que se quiere proyectar la población

Determinación de la rata de crecimiento:

AÑO P2 P1 N r

1993 63810 56172 8 0.016

1985 56172 36107 12 0.037

1973 36107 31749 9 0.014

1964 31749 20156 13 0.036

1951 20156 8257 13 0.071

Despreciando la rata de crecimiento entre los años 1951 y 1938 la cual tiene una valor no representativo al compararlo con los censos de los otros años, tenemos:

P2 = 167985 habitantes

3.1.3 Proporción Geométrica:

P2 = Población futura

P0 y P1 = Poblaciones arrojadas por dos censos

m = Lapso de tiempo transcurrido entre los dos censos

n = Lapso de años al que se quiere proyectar la población

P1 = 63810 P0=31749 n = 38 años m =29

log P2 = 5.2021

P2 = 159269 habitantes

3.1.4 Regresión lineal o ajuste rectilíneo:

Y = bX + c

y = b x + nc

xy = bx2 + cx

Y = Población futura proyectada a n años

b, c = Constantes

X = Lapso comprendido entre el primer censo y el año proyectado

y = Cifras de población de los censos

x = Intervalo entre censos

n = número de censos (3)

AÑOS Y X X2 XY

1973 36107 0 0 0

1985 56172 12 144 674064

1993 63810 8 64 510480

 156089 20 208 1184544

156089 = 20b + 3c (1)

1184544 = 208b + 20c (2)

Igualando 1 y 2 y despejando obtenemos que:

b = 1927.91

c = 39176.9

Y = 1927.91* (2031 – 1973) + 39176.9

Y = 150996 habitantes

Para obtener la población resultante realizamos el promedio de los métodos crecimiento logarítmico, regresión lineal y proporción geométrica:

METODO POBLACION FUTURA

CRERCIMIENTO ARITMÉTICO 105821

CRECIMIENTO LOGARITMICO 167985

REGRESION LINEAL 159269

PROPORCION GEOMETRICA 150996

SUMATORIA 584071

PROMEDIO 146018

La población futura = 146018 habitantes

3.1.5 Curva de crecimiento (método gráfico):

Cuando se dispone del dato de censo de población urbana de una localidad, correspondiente a varias épocas (3 como mínimo), se puede trazar gráficamente la curva de variación de la rata de crecimiento. Esta variación tuvo una tendencia polinomial de 2º grado que corresponde a la ecuación Y= 4E-6x2-0.0147x+14.837; siendo Y la rata de crecimiento y x el año correspondiente a esa tasa (ver gráfico de tendencia).

Aunque el promedio de los resultados de los métodos teóricos no es exactamente igual al obtenido gráficamente en el año de diseño, su valor es muy aproximado. Por tanto consideremos para efectos del calculo del caudal de diseño, los resultados arrojados gráficamente.

3.2 CÁLCULO DEL CONSUMO DE AGUA

Existen varios procedimientos para determinar el consumo en una localidad, entre los cuales tenemos:

3.2.1 METODO SEGÚN NORMA INSFOPAL

Consumo doméstico:

Como una orientación, se transcriben algunos valores aproximados, tomados del manual de diseño y alcantarillado de Luis Felipe Silva Garavito.

Bebida y cocina, lavado platos 30 lts/hab/día

Aseo personal 60 lts/hab/día

Lavado de ropa 15 lts/hab/día

Inodoro (por descarga) 30 lts/hab/día

Lavado de pisos 12 lts/hab/día

Riego de jardines 9 lts/hab/día

Lavado de automóvil 6 lts/hab/día

 162 lts/hab/día

Consumo publico:

Se toman los consumos de las diferentes localidades publicas como:

Lavado de Calles = 388500 m2 * 1.5 lts/m2 / 75737 hab

= 7.7 lts/hab/dia

Mataderos = 1500 lts/cabeza(32 cabezas)/75737= 1 hr/hab/dia

Fuentes Publicas = 3.0 lts/hab/dia

Hospitales = 8.0 lts/hab/dia

Lavado de Calles 7.7 lts/hab/dia

Mataderos 1.0 lts/hab/dia

Fuentes Publicas 3.0 lts/hab/dia

Hospitales 8.0 lts/hab/dia

19.7lts/hab/dia

Consumo Industrial:

En el municipio visitado no se encontraron fuentes industriales, pero por factor de seguridad se prevee un consumo aproximado de 6 lts/hab/dia.

Pérdidas y Desperdicios:

Ya que no se encontró información sobre los diámetros de las conexiones de tubería, se asume un 20% del consumo doméstico, como pérdida normal.

Total de Dotación

Consumo Domestico 162 Lts/hab/dia

Consumo Publico 19.7 lts/hab/dia

Consumo Industrial 6 lts/hab/dia

Perdidas y Desperdicios 32.4 lts/hab/dia

220.1lts/hab/dia

Este resultado corresponde a la dotación para el año (2001), la cual cumple con el criterio y pauta general de diseño y evaluación técnica de FINDETER que dice que para proyectos mayores de dotación debe estar entre 170 – 230 hr/hab/día; de igual manera cumple con el reglamento técnico del sector de agua potable y saneamiento básico (RAS 2000), que dice que el consumo unitario debe ser mínimo de 150 hr/hab/día. Según tabla B.2.2, y con la norma INSFOPAL que dice que la dotación mínima debe ser de 160 hr/hab/día.

3.2.2 MÉTODO SEGÚN EL DEPARTAMENTO NACIONAL DE PLANEACIÓN

una vez obtenida la población anual hasta el año 2031 (año de diseño), se procedió a calcular el consumo unitario para cada año con la formula del Departamento Nacional de Planeación la cual dice:

donde,

q= consumo unitario

P= población para cada año de esta operación.

Los resultados fueron consignados al final de la memoria de cálculo en el cuadro de datos y resultados.

Teniendo en cuenta que la clasificación del nivel de complejidad del sistema de alcantarillado es alto según tabla A.3.1 del RAS 2000, el cual se selecciona dependiendo del número de habitantes en la zona urbana del municipio, su capacidad económica y el grado de exigencia técnica requerida para adelantar el proyecto, se procedió a verificar la población mínima y máxima de la dotación, la cual, en caso del municipio La Dorada debe ser superior a 150 hr/hab/día, según tabla B.2.2. del RAS – 2000. Aunque en los años anteriores al censo de 1993, el nivel de complejidad varía, los rangos de dotación se respetan, según el reglamento técnico del sector de agua potable y saneamiento básico (RAS 200), como se puede observar comparativamente en las tablas A.3.1 y B2.2 del RAS – 2000, y los resultados de dotación para cada año en el cuadro al final de la memoria técnica.

TABLA A.3.1

Asignación del nivel de complejidad

Nivel de complejidad Población en la zona urbana (1)

(habitantes) Capacidad económica de los usuarios(2)

Bajo < 2500 Baja

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