pre-diseño hidráulico de la vereda de santa lucia cabrera
TRANSCRIPT
Universidad de La Salle Universidad de La Salle
Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle
Ingeniería Civil Facultad de Ingeniería
10-16-2009
Pre-diseño hidráulico de la vereda de Santa Lucia Cabrera Pre-diseño hidráulico de la vereda de Santa Lucia Cabrera
Cundinamarca Cundinamarca
Sara Paola Hernandez Barrera Universidad de La Salle, Bogotá
Follow this and additional works at: https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_civil
Part of the Civil Engineering Commons, and the Hydraulic Engineering Commons
Citación recomendada Citación recomendada Hernandez Barrera, S. P. (2009). Pre-diseño hidráulico de la vereda de Santa Lucia Cabrera Cundinamarca. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_civil/246
This Trabajo de grado - Pregrado is brought to you for free and open access by the Facultad de Ingeniería at Ciencia Unisalle. It has been accepted for inclusion in Ingeniería Civil by an authorized administrator of Ciencia Unisalle. For more information, please contact [email protected].
PRE-DISEÑO HIDRAULICO DE LA VEREDA DE SANTA LUCIA CABRERA
CUNDINAMARCA
SARA PAOLA HERNANDEZ BARRERA
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL
BOGOTÁ D.C.
2009
PRE-DISEÑO HIDRAULICO DE LA VEREDA DE SANTA LUCIA CABRERA
CUNDINAMARCA
SARA PAOLA HERNANDEZ BARRERA
Trabajo de grado presentado como requisito parcial para optar al título de
Ingeniera Civil
Director temático:
ING. Luis Efrén Ayala Rojas
Asesora metodológica:
Mag. Rosa Amparo Ruíz Saray
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL
BOGOTÁ D.C.
2009
Nota de aceptación:
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
________________________________ Firma del presidente de jurado
________________________________ Firma del jurado
________________________________ Firma del jurado
Bogotá D.C. fecha 16 de Octubre 2009
AGRADECIMIENTOS La autora expresa su reconocimiento:
Al Ingeniero LUIS EFREN AYALA ROJAS director temático, por su paciencia,
apoyo, confianza, por exigirme cada vez más y demostrarme que las cosas son
más fáciles de lo que parecen, que todo se puede hacer con dedicación y
sacrificios, especialmente aplicando todos los conocimientos académicos que
difundió en sus alumnos.
A ROSA AMPARO RUIZ SARAY asesora metodológica, por su paciencia e
inmensa colaboración en el desarrollo de este trabajo, respondiendo a todas la
preguntas en clase sin importar si eran las de la cátedra anterior.
A la Ingeniera NATALIA EUGENIA MARIN RIVEROS por su apoyo incondicional,
su confianza, su inmensa paciencia y amistad, por escucharme, entenderme y
aconsejarme.
Al Ingeniero MAURICIO AYALA VILLARRAGA por enseñarme, ayudarme, por su
confianza, apoyo y consejos para poder sacar mi trabajo de grado adelante.
A CARLOS MAURICIO SARMIENTO CRUZ por su apoyo, su confianza, su
paciencia, por darme su amistad incondicional, escucharme, entenderme,
aconsejarme y porque sin él no hubiera podido realizar mi proyecto de Grado.
DEDICATORIA
Debo empezar por darle las gracias a Dios, por darme todo lo que me ha dado,
por ponerme en el camino a tanta gente que me ha ayudado, me ha brindado su
apoyo y ha confiado en mí.
A mi papá, por darme el estudio siendo este el único tesoro valioso que nos puede
dejar la vida, dándome a entender que sin esfuerzo y sacrificio no podré llegar a
cumplir mis metas propuestas.
A mi mamá, por su apoyo incondicional, su confianza, por aguantar todas las
pataletas y mal genios, por darme su amistad, por escucharme, entenderme y lo
más importante por ayudarme a levantarme y salir adelante en todos los tropiezos
que tuve durante mi formación académica.
A mi Abuelita Adelia, una personal de admirar y de llevar en el alma, que con sus
consejos dados antes de fallecer me enseñó muchísimas cosas de la vida.
A mi Abuelita Imelda, una personal que saco a ocho hijos adelante enseñándoles
los que es lo mejor para cada uno, dándoles lo mejor de ella y a los nietos
consejos para ser mejores cada día.
SARA PAOLA HERNANDEZ BARRERA
TABLA DE CONTENIDO
GLOSARIO ............................................................................................................ 14
INTRODUCCIÓN ................................................................................................... 22
1. EL PROBLEMA .................................................................................................. 23
1.1 LÍNEA ....................................................................................................... 23
1.2 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA ............................................................ 23
1.3 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA .............................................................. 24
1.4 JUSTIFICACIÓN ........................................................................................... 24
1.5 OBJETIVOS ................................................................................................. 25
1.5.1 Objetivo general ..................................................................................... 25
1.5.2 Objetivos específicos .............................................................................. 25
2. MARCO REFERENCIAL.................................................................................... 27
2.1 MARCO TEÓRICO CONCEPTUAL .............................................................. 27
2.2 MARCO NORMATIVO .................................................................................. 39
2.3 MARCO CONTEXTUAL ............................................................................... 40
2.3.1 Características de la Localidad. ............................................................. 40
2.3.2 Meteorología. ......................................................................................... 46
2.3.3 Topografía, Geología y Suelo ................................................................. 59
2.3.4 Aspectos Urbanísticos ............................................................................ 63
2.3.5 Aspecto Demográfico ............................................................................. 67
2.3.6 Recursos de la Comunidad .................................................................... 68
2.3.7 Registro Fotográfico ............................................................................... 70
2.3.8 impacto Ambiental .................................................................................. 75
3. METODOLOGÍA ................................................................................................ 77
3.1 DISEÑO DE INVESTIGACIÓN ..................................................................... 77
3.2 COSTOS DE INVESTIGACIÓN.................................................................... 80
4. TRABAJO INGENIERIL ..................................................................................... 81
4.1 ESTIMACIÓN DE LA POBLACIÓN .............................................................. 81
4.1.2 Método del Crecimiento Geométrico ................................................... 82
4.2 CONSUMO DE AGUA .............................................................................. 83
4.2.1 Crecimiento de la Población ................................................................ 83
4.2.2 Crecimiento Consumo ......................................................................... 84
4.2.3 Consumo Futuro .................................................................................. 84
4.2.4 Dotación de la Población ..................................................................... 85
4.3 CAUDALES .............................................................................................. 86
4.3.1 Caudal Medio Diario .................................................................... 86
4.3.2 Caudal Máximo Diario ......................................................... 86
4.3.3 Caudal Máximo Horario ...................................................... 87
4.4 DISEÑO DE LA BOCATOMA DE FONDO ............................................... 87
4.4.1 Diseño de la Presa ............................................................................. 88
4.4.2 Diseño de la Rejilla ............................................................................. 90
4.4.3 Rejilla ................................................................................................... 91
4.5 DISEÑO DEL CANAL DE ADUCCION ..................................................... 94
4.5.1 Aguas abajo ........................................................................................ 94
4.5.2 Aguas arriba ........................................................................................... 95
4.5.3 Velocidad del agua al final del Canal ................................................ 96
4.6 DISEÑO DE LA CÁMARA DE RECOLECCIÓN ........................................... 96
4.7 CÁLCULO DEL CAUDAL DE EXCESOS ..................................................... 97
4.8 MURO DE CONTENCIÓN ............................................................................ 99
4.8.1 Altura Calculada del Muro de Contención ..................................... 99
4.8.2 Altura Real del Muro de Contención H ................................................. 100
4.8.3 Cotas de la Bocatoma de Fondo ......................................................... 100
4.9 DISEÑO ADUCCIÓN BOCATOMA – DESARENADOR COTAS................ 101
4.9.1 Pendiente .......................................................................................... 101
4.9.2 Coeficiente de Rugosidad de la Tubería ........................................... 101
4.9.3 Diámetro de la Tubería ..................................................................... 101
4.9.4 Relación ........................................................................................ 103
4.9.5 Velocidad de Diseño ......................................................................... 103
4.9.6 Relación ......................................................................................... 104
4.9.7 Lámina de Agua ................................................................................ 104
4.9.8 Perdidas (p) .......................................................................................... 104
4.10 DISEÑO DEL DESARENADOR ............................................................... 105
4.10.1 Temperatura: 20°C ............................................................................. 105
4.10.2 Viscosidad Cinemática: Grado del Desarenador:
1,00 ............................................................................................................... 105
4.10.3 Relación longitud Ancho L:B 4:1 ..................................................... 105
4.10.4 Diámetro de la Partícula: .............................................. 105
4.10.5 Densidad Relativa del Arena: 2,65 ..................................................... 105
4.10.6 Densidad Relativa del Agua: 1,00 ...................................................... 105
4.10.7 Cota mínima a la entrada del Desarenador: 2299 .............................. 105
4.11 PARÁMETROS DEL SEDIMENTADOR ................................................... 105
4.11.1 Velocidad de sedimentación .......................................................... 105
4.11.2 Porcentaje de Remoción .................................................................... 106
4.11.3 Relación de velocidades ........................................................... 106
4.11.4 Velocidad Inicial ............................................................................ 106
4.11.5 Profundidad útil de sedimentación ................................................ 106
4.11.6 Tiempo de la Partícula en fondo .................................................... 107
4.11.7 Periodo de Retención Hidráulico ........................................................ 107
4.11.8 Volumen del tanque ....................................................................... 107
4.11.9 Área superficial del tanque ............................................................ 107
4.11.10 Dimensiones del Tanque .................................................................. 108
4.11.11 Carga Hidráulica ............................................................................ 108
4.11.12 .............................................................................................. 109
4.11.13 Diámetro inicial ............................................................................ 109
4.11.14 Velocidad horizontal .................................................................... 109
4.11.15 Velocidad horizontal Máxima .............................................. 109
4.11.16 Velocidad resuspención máxima ...................................................... 110
4.12 ELEMENTOS DEL DESARENADOR ....................................................... 110
4.12.1 Vertedero de Salida ............................................................................ 110
4.12.2 Cotas del Desarenador ...................................................................... 119
4.13 DISEÑO DE CONDUCCIÓN .................................................................... 119
4.13.1 Comprobación del golpe de ariete ...................................................... 121
4.14 DISEÑO DE LA BOMBA ........................................................................... 122
4.14.1 Diámetro de Impulsión ........................................................................ 122
4.14.2 Diámetro de Succión .......................................................................... 123
4.14.3 Altura Dinámica de Succión ............................................................... 124
4.14.4 Altura Dinámica de Impulsión ............................................................. 125
4.14.5 Potencia de la Bomba ........................................................................ 126
4.14.6 Condiciones para evitar la Cavitación de la Bomba ........................... 127
4.14.7 Sumergencía ...................................................................................... 128
4.15 SISTEMA DE CLORACIÓN ...................................................................... 130
4.15.1 Gasto de cloro .................................................................................... 130
4.15.2 Bomba dosificadora ............................................................................ 130
4.16 ANCLAJES ............................................................................................... 131
5. CONCLUSIONES ............................................................................................ 134
7. RECOMENDACIONES .................................................................................... 136
BIBLIOGRAFIA .................................................................................................... 138
LISTA DE TABLAS
Tabla 1. Normas dictadas para el correcto tratamiento y distribución de agua potable .... 39
Tabla 2. División Urbana y Rural del Municipio de Cabrera ............................................. 45
Tabla 3. Comportamiento Climatológico del Municipio de Cabrera .................................. 47
Tabla 4. Distribución de Cuencas del Municipio de Cabrera ............................................ 50
Tabla 5. Censos de la Vereda de Santa Lucia ................................................................. 81
Tabla 6 Cota de la Bocatoma......................................................................................... 100
Tabla 7. Cota del Desarenador ...................................................................................... 119
Tabla 8. Altura dinámica de Succión .............................................................................. 124
TABLA DE ILUSTRACIONES
Ilustración 1. Mapa de Ubicación del Municipio de Cabrera .................................. 40
Ilustración 2. Distribución de los Pisos Térmicos del Municipio de Cabrera .......... 47
Ilustración 3. Caracterización del Agua Quebrada “La Machamba” ....................... 70
Ilustración 4. Posible Captación de agua potable en la Quebrada la Machamba .. 73
Ilustración 5. Bocatoma ......................................................................................... 87
Ilustración 6. Rejilla de la Bocatoma ...................................................................... 90
Ilustración 7. Desarenador ................................................................................... 105
LISTA DE ANEXOS
ANEXO A Carta de Presentación de la Alcaldía Cabrera Cundinamarca .......................... 140
ANEXO B. Resultados Caracterización Quebrada la Machamba ........................................ 141
ANEXO C. Registro Fotográfico Caracterización Quebrada La Machamba ...................... 142
ANEXO D. Registro Fotográfico Quebrada La Machamba ................................................... 143
ANEXO E. Costos de la Investigación ...................................................................................... 144
ANEXO F. Asignación del Nivel de Complejidad .................................................................... 147
ANEXO G. Numero de Hazen .................................................................................................... 148
ANEXO H Software Epanet ........................................................................................................ 149
ANEXO I plano de Ubicaicon de la Vereda Santa Lucia ........................................................ 150
ANEXO J Planta y Corte de La Bocatoma ............................................................................... 150
ANEXO K Planta y Corte del Desarenador .............................................................................. 150
ANEXO L Perfil Terreno, Perfil Tuberia .................................................................................... 150
ANEXO M Caseta de Bombeo ................................................................................................... 150
ANEXO N Plano de Red de Distribucion Total ........................................................................ 150
*Los ANEXOS C, D, se encuentran en archivo magnético”.
14
GLOSARIO
ANTRÓPICOS: el término “antrópico” significa causado por el hombre. Por lo tanto
cuando se refiere a algún tipo de material, se trata del resultado de la actividad del
hombre. Por ejemplo un relleno sanitario es un relieve de tipo antrópico
ASOCIACIÓN ALBAN AL: se localiza al sur de Cabrera en posición de laderas
montaña con influencia coluvial, el alturas de 2100 a 2900 m.s.n.m. La formación
vegetal corresponde a bosques húmedo a muy húmedo montano bajo, con
precipitación entre 1000 a 2000 a 4000 mm en temperatura de 12 a 18°C.
Suelos desarrollados a partir de lutitas areniscas y cenizas volcánicas, en relieve
quebrado a escarpado, con pendientes 12- 25- 50- 75% y sectores ligera a
fuertemente ondulados de pendientes 3-7-12 -25% son bien a moderadamente
drenados, moderadamente profundos a profundos, limitados los primeros por
estructuras de roca.
ASOCIÓN CUMBRE CB: se presenta en posición de ladera de montañas, en
alturas de 1300 a1800 msnm en la formación vegetal bosque húmedo pre
montano con precipitaciones de 1000 a 2000 mm y temperaturas de 18 a 24°C.
Son suelos originados de arcillas, areniscas con influencia de cenizas volcánicas
en relieve quebrado a escarpado con pendientes 12 – 25 –50 – 75%, son suelos
15
superficiales a moderadamente profundos, limitados por roca de arenisca y
horizontes arcillosos masivos, el drenaje es moderado a excesivo.
ASOCIACIÓN EL HATO HT: se localiza en las laderas de montaña que se
encuentran al sur oriente de Cabrera en alturas entre 2500 a 3200 msnm. La
formación vegetal corresponde a bosque húmedo montano bajo con
precipitaciones de 1000 a 2000 mm y temperatura entre 12 a 18°C.
Los suelos se han desarrollado a partir de areniscas y lutitas en relieve quebrado a
escarpado con pendientes 12 – 25 – 50 – 75%.
Suelos superficiales y profundos limitados por material de areniscas y lutitas. Son
bien a excesivamente drenados, presentan erosión hídrica en patas de vaca
moderada y en algunos sectores hay deslizamientos.
ASOCICIÓN ROBLES: comprende suelos localizados al sur de Venecia y
occidente de Cabrera en alturas de 2100 a 2900 m.s.n.m.; Se distribuyen en la
formación vegetal de bosque y húmedo y muy húmedo montano bajo, con
precipitaciones de 1000 a 2000 y de 2000 a 4000 mm, y temperaturas de 12 a
18°C.
Suelos desarrollados a partir de cenizas volcánicas, lutitas y areniscas en relieve
quebrado a escarpado con pendientes 12- 25- 50 – 75% y sectores ligera a
16
fuertemente ondulados de pendientes 3- 7- 12 – 25%, el drenaje es bueno a
moderado, algunos sectores presentan erosión moderada y piedras en superficie;
son suelos profundos y moderadamente profundos limitados estos últimos por
estructura de roca.
ASOCIACIÓN SANTA ROSA AS: Se distribuye en un gran sector del Páramo de
Sumapaz en alturas entre los 3200 a 3600 msnm denominado páramo bajo, en la
formación vegetal muy húmedo montano con temperatura de 6 a 12°C, la posición
que ocupa corresponde a las laderas de montaña de influencia coluvial.
Suelos desarrollados a partir de arcillas y cenizas volcánicas, en relieve ligera a
fuertemente ondulado con pendientes 3 – 7 – 12 – 25% y sectores quebrados a
fuertemente quebrados de pendientes 12 – 25 – 50% son moderadamente
profundos, limitados por horizontes arcillosos masivos y fragmentos gruesos, son
bien a moderadamente drenados, con erosión ligera en pata de vaca y
deslizamiento localizados.
ASOCIACIÓN SOATAMA ST: se distribuyen en las laderas de montaña situadas
al sur y oriente de Cabrera en alturas de 3000 a 3600 m.s.n.m. La formación
vegetal corresponde a bosque muy húmedo montano con precipitaciones de 1000
a 2000 mm y temperaturas entre 6 a 12 °C.
17
El relieve es quebrado a escarpado, con pendientes, 12 – 25 – 75% y sectores
ondulados a fuertemente ondulados con pendientes 7-12-25%.
Suelos profundos y superficies limitadas por areniscas, limolitas, con drenaje
excesivo a bueno y erosión hídrica laminar localizada; en sectores se observan
piedras en superficie y localmente afloramiento de estratos de roca (arenisca).
ASOCIACIÓN TULCÁN TL: suelos localizados al occidente y sur de Cabrera, en
alturas entre los 2300 a3200 msnm en la formación vegetal bosque húmedo
montano bajo con precipitaciones entre 1000 a 2000 mm y temperatura de 12 a
18°C:
Su posición geomorfológica corresponde a laderas de montaña en relieve
escarpado con pendientes 50 – 75% y sectores quebrados a fuertemente
quebrados con pendientes 12 – 25 – 50%.
Son suelos desarrollados a partir de areniscas y lutitas; son bien a excesivamente
drenados, algunos sectores presentan piedras en superficie y su profundidad
efectiva varia de superficial a moderada.
CONCRECIONES FOSILÍFERAS: es la acumulación de sustancias disueltas y
transportadas por el agua. Por lo tanto una concreción fosilífera es agrupamiento
de fósiles que fueron cementados con sustancias disueltas y transportadas por el
18
agua que al precipitarse sobre los fósiles los ligan unos a los otros
FALLA QUINNINI: ubicada en el centro de Cabrera en el área por donde se ubica
el Cauce del Rio Sumapaz.
DEPÓSITOS LACUSTRES: el término lacustre hace referencia a ambientes
sedimentarios de tipo lagunar, por lo tanto un depósito lacustre es el que se forma
por sedimentación en el fondo de los lagos.
DEPÓSITOS PILOCENO: época geológica del Periodo Terciario y de la era
Cenozoica que comenzó hace aproximadamente 5 millones de años y terminó
hace 1,8 millones de años. Todos los cuerpos rocosos sedimentarios clásticos
(suelos) que se formaron durante esta época geológica se pueden llamar
depósitos del Plioceno.
FALLA PANDÍ: ubicada en el centro de la región de oriente a occidente y s e
extiende desde el Norte de Pandí hasta cerca al casco urbano del Municipio de
Cabrera.
FORMACIÓN CÁRCAVAS: formación grave de erosión del suelo, es un proceso
geológico natural que puede verse acelerado por actividades del hombre como la
deforestación, el sobre pastoreo y la explotación agrícola. La erosión afecta a la
capacidad de absorción del suelo y añade sedimentos a las corrientes de agua.
19
Estos procesos se dan en todos los continentes debido a la superpoblación y la
industrialización.
LA FORMACIÓN BOGOTÁ: se caracteriza por tener una sucesión de capas de
arcillas abigarradas (grises, violáceas, moradas y rojas) producto de la alternación
lutitas, que forman horizontes más o menos gruesos y que van separados por
bancos de areniscas blandas lo cual produce un aspecto de topografía cinteada,
como se puede observar al oriente de Venecia y en algunos sectores altos
colindantes al Páramo de Sumapaz.
LA FORMACIÓN TILATÁ: formada por depósitos lacustres y acumulaciones
Heterométricos originadas por fenómenos de solifluxión, posiblemente en relación
con los movimientos tectónicos que acompañaron el levantamiento de la cordillera;
esta formación está localizada en los afloramientos aislados sobre las márgenes
de la Sabana.
LITOLOGÍA: Es la parte de la Geología que trata de las rocas, especialmente de
su tamaño de grano, del tamaño de las partículas y de sus características físicas y
químicas.
LUTITAS MARGAR: las lutitas son rocas detríticas formadas por fragmentos de
diámetro inferior a 1/16 mm, las lutitas que contienden alrededor del 50% de
carbonato de calcio (del 35% al 65% según Vatan) se denominan margas y suelen
20
ser de colores azulados. La coloración de las lutitas del Bages puede variar del
gris azulado o amarillento, en el sector constituido por materiales de origen
marino, hasta el rojo característico del sector con materiales de origen continental,
ricos en óxidos de hierro.
MATERIALES HETEROMÉTRICOS: están compuesto por partículas finas y
gruesas. En el caso de rocas clásticas se trata de sedimentos conformados por
clastos muy finos y clastos muy gruesos de una manera desordenada.
SINCLINAL DEL PILAR: ubicada en el oriente de los Municipios de Venecia y
Cabrera.
SOLIFLUXIÓN: proceso geomorfológico característico de zonas de clima
periglaciar (aunque puede darse incluso en los trópicos), consistente en el
desplazamiento masivo y lento por gravedad de formaciones arcillosas u otros
tipos de suelo sobre el permafrost a causa de la plasticidad y fluidez adquirida por
aquéllos cuando absorben gran cantidad de agua.
La solifluxión es propia de los suelos que han sido debilitados por la acción
recurrente de heladas y en consecuencia, las características originales del terreno
a menudo están muy alteradas. En los climas periglaciares, la alternancia del hielo
y del deshielo hace que la arcilla se precipite en forma de capas muy finas en las
cuales es más fácil el deslizamiento. Éste puede generalizarse a toda una
21
vertiente de pendiente moderada (solifluxión laminar) o se limita a una parte que,
al despegarse, forma un nicho de desprendimiento. En los climas menos fríos, la
solifluxión requiere mayores proporciones de arcilla o de manga en el terreno, y
las coladas suelen ser de poca extensión. El agua que empapa al terreno puede
provenir del deshielo; en ese caso el fenómeno es calificado de gelifluxión.
También puede proceder de infiltraciones del manto freático, pero la mayoría de
las veces se trata de aguas pluviales o níveas.
22
INTRODUCCIÓN
El Agua es un recurso de gran importancia para el Planeta, pero es un recurso
vital para los seres vivos, como seres humanos se hace uso de ella en mayor o en
menor proporción; La vida sin agua sería imposible. En el cuerpo, el agua está
involucrada en distintas funciones: sirve para transportar nutrientes, lubrica y
proporciona soporte estructural a tejidos y articulaciones, entre otras. Pero sin
duda, una de sus capacidades más importantes está relacionada con la
termorregulación. El agua ayuda a disipar la carga extra de calor, evitando
variaciones de temperatura que podrían ser fatales.
La razón por la cual se ejecuto este proyecto, fue para dar solución a la
problemática que se viene presentando en La Vereda de Santa Lucia, ya que la
comunidad de la misma no tiene suministro de agua potable y esto afecta tanto a
los habitantes como a la economía de la región.
Está al ser una zona agrícola y ganadera presenta la necesidad del suministro de
agua potable para así lograr realizar las actividades diarias con normalidad y
eficacia.
23
1. EL PROBLEMA
1.1 LÍNEA
De acuerdo a los criterios establecidos por la Universidad de La Salle, el presente
trabajo es de Extensión a la Comunidad, según las líneas de investigación y
parámetros establecidos por el Programa de Ingeniería Civil
1.2 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA
Dentro de los diferentes problemas que acontecen en la Vereda de Santa Lucia
cabe destacar la falta de un sistema de acueducto que permita a la comunidad allí
congregada preciado liquido tanto para su consumo humano como para el
desarrollo agrícola y ganadero de tal manera que permita a su sustento.
Actualmente la comunidad está haciendo la aducción del agua por medio manual
(con balde llevan el agua hasta sus viviendas) o por mangueras, presentándose
remoción de sedimentos por este sistema, puesto que se presentan fugas, lo que
facilita el proceso de erosión superficial del suelo.
Por esta razón surgió este proyecto para proponer una solución al problema de la
Vereda de Santa Lucía ayudándoles con el estudio y diseño del acueducto para
aplicarlo para la construcción; la comunidad demostró la iniciativa y el interés en el
24
diseño de éste para mejorar la calidad de vida de los habitantes y el desarrollo
económico de la región.
Otro factor que debe tenerse en cuenta es el económico ya que por ser una zona
rural no cuentan con muchos recursos para el desarrollo de éste.
Solucionando lo relatado se obtendrían beneficios directos e indirectos para el
Municipio, como pueden ser evitar el aumento del sacrificio de animales, bovinos y
en caso de aceptación en los usuarios ovinos y otros por la falta del suministro de
agua potable.
1.3 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
¿Cómo poder mitigar la falta de suministro de agua potable para la vereda de
Santa Lucía (Cabrera – Cundinamarca)?
1.4 JUSTIFICACIÓN
En muchas regiones del país actualmente no se cuentan con los servicios de
acueducto, por ello la aplicación del presente proyecto en beneficio de la
comunidad de la vereda de Santa Lucía, la cual se encuentra afectada por la falta
25
de suministro constante de aguas para el desarrollo normal de sus actividades
como lo son la ganadería y la agricultura.
Para dar una solución a la problemática corresponde aplicar los conocimientos y el
aprendizaje adquirido en la universidad de La Salle.
Con la culminación del proyecto en mención, la vereda quedó satisfecha con los
logros obtenidos en este trabajo, el cual fue poder mejorar la calidad de vida
suministrando agua potable a la comunidad y continuar con el desarrollo
económico.
1.5 OBJETIVOS
1.5.1 Objetivo general
Realizar el pre-diseño hidráulico para el suministro de agua potable en la Vereda
de Santa Lucía.
1.5.2 Objetivos específicos
Identificar las condiciones y el área de la vereda, teniendo en cuenta la
topografía.
26
Determinar el nivel complejidad del acueducto.
Especificar el caudal de la fuente hídrica (Quebrada La Machamba).
Establecer el sistema para crecimientos demográfico.
27
2. MARCO REFERENCIAL
2.1 MARCO TEÓRICO CONCEPTUAL
Un acueducto es un sistema de distribución de agua potable para la comunidad
que debe contar con ciertos elementos básicos que le permitan lograr el objetivo
para la cual fue diseñado. El primer elemento que se debe tener en cuenta con la
finalidad de lograr la mejor elección de tipo de captación a diseñar debe ser el
análisis de la fuente de abastecimiento del agua que va alimentar el acueducto, y
que en la mayoría de los casos va a depender principalmente de la localización, la
calidad y la cantidad del agua que está en capacidad de ofrecer dicha fuente, a su
vez esto va estar ligado a otras características como son el número de
beneficiarios de dicha distribución, el caudal requerido para suplir las necesidades,
y los recursos económicos con los que se cuenta para el desarrollo del proyecto.
Caudal: cantidad de flujo que pasa por una superficie determinada en un tiempo
conocido.
Hablando específicamente de las fuentes de abastecimiento en la cuales se
construyen las obras de captación del acueducto, se encuentran con las diferentes
clasificaciones según cada autor.
28
Captación: conjunto de aguas, que se contribuyen directamente sobre las fuentes
superficiales o subterráneas que se han seleccionado como económicamente
utilizables para sufrir una red de acueducto o para generar energía y desarrollar
sistemas de riego entre otros fines1.
Abastecimiento: suministro o fuente de agua por medio de una fuente natural o
artificial que puede ser captada para diferentes fines.
Para López: “la fuente de abastecimiento puede ser superficial, como en los casos
de ríos, lagos, embalses o incluso aguas lluvias, aguas subterráneas superficiales
o profundas.”2 Para otros autores, esta clasificación se presenta de la misma
forma, pero con otra terminología, por ejemplo, para Lara: “Se pueden clasificar
las fuentes de las siguientes manera: atmosférica, superficial, sub-superficial y
subterránea”3.
Dependiendo del tipo de la fuente existente que va existir que va servir para el
abastecimiento de un acueducto se procede analizar el tipo de la obra o estructura
de captación del agua cruda a diseñar.
1 CORCHO ROMERO, Freddy Hernán. Acueductos: teoría y diseño. Medellín: Universidad de Medellín.
Centro General de Investigación, 1993. P. 39. 2 LÓPEZ CUALLA, Ricardo Alfredo. Elementos de Diseño para Acueductos y Alcantarillados. 2ed. Bogotá:
Escuela Colombiana de Ingeniería, 2003. P.22. 3 LARA DE CASTILLO, Venidla. Acueductos. Popayán: Universidad del Cauca. Facultad de Ingeniería Civil.
Departamento de ingeniería Ambiental y Sanitaria, 1997. p. 124
29
Agua Cruda: agua que no ha recibido tratamiento alguno, y que por lo tanto
contiene una mayor cantidad de sólidos suspendidos y sedimentadles
Si se tiene el caso de una fuente de tipo atmosférica se pueden desarrollar obras
especiales como cisternas para la recolección de las aguas lluvias. En las fuentes
de tipos superficiales se puede construir una capacitación de fondo o sumergida,
un dique-toma, una captación lateral, una captación con lecho filtrante, una torre-
toma o estaciones de bombeo. Si la fuente es un tipo sub-superficial se puede
construir pozos pocos profundos (Excavados), una galería de infiltración, pozos
perforados, manantiales o afloramientos de agua. Pero si se presenta el caso de
una fuente de tipo subterránea, solo se puede obtener el agua por medio de pozos
profundos4.
Si se toma como referencia las características del proyecto del acueducto como
son la disponibilidad de fuentes de agua, el tamaño de la población, el caudal
requerido y los recursos económicos con los que se cuentan se puede adoptar un
sistema de captación primario o principal.
El sistema primario es el más económico, y debido a ello es sencillo en su
construcción y manejo, por lo tanto se convierte en el más adecuado para
comunidades pequeñas, el sistema principal es un poco más costoso por lo que se
puede usar en poblaciones pequeñas pero estructuradas, en Municipios. Este
4 Ibid. p. 125.
30
último sistema puede distinguirse por el tipo de captación y su correspondiente
conducción.
Conducción: componente de un sistema de abastecimiento de agua a través del
cual se transporta esta desde el Desarenador hasta la planta de tratamiento, al
tanque de almacenamiento o directamente a la red de distribución. Dependiendo
de la conexión a alguno de los anteriores componentes, del tamaño del producto,
de las características del agua, de la capacidad financiera y de la inversión del
Municipio, de las condiciones topográficas. La mayoría de las conducciones
aplicadas a sistemas de acueductos implican el flujo en tuberías; no obstante en
ocasiones por razones económicas y topográficas, es posible diseñar
conducciones en canales abiertas5.
Teniendo en cuenta lo anterior, se utilizan principalmente tres tipos de sistemas
principales. El primer sistema principal consiste en captación y conducción por
gravedad y se compone de bocatoma, Desarenador, conducción a superficie libre,
tanque de almacenamiento, proceso de cloración y la red de distribución final.
Bocatoma: Término genérico utilizado para las obras de captación, derivación o
toma en un rio o quebrada en que se desvía agua para una presa o acueducto.
5 CORCHO ROMERO, Op. cit, p. 205.
31
El segundo sistema principal consiste en captación por gravedad o captación
forzada y se compone de bocatoma, Desarenador, conducción forzada, proceso
de cloración, tanque de almacenamiento y la red de distribución final y el tercer
sistema principal consiste en captación por gravedad y conducción forzada por
bombeo y se compone de bocatoma, Desarenador, tanque de succión, bomba,
tanque elevado y red de distribución final6.
El factor económico uno de los más importantes en la elección de un sistema de
captación, por lo que el sistema más utilizado agracias a este factor puede ser la
construcción y utilización de cisternas, de las que López tiene la siguiente
definición: “las cisternas son sistemas de recolección y almacenamiento de aguas
lluvias. Estas son una solución viable en zonas rurales donde no se dispone
fácilmente de otras fuentes de aguas. Para obtener agua potable se debe por los
menos filtrar y clorar. La calidad física y química del agua al comienzo de la lluvia
no es aceptable, ya que inicialmente arrastra y absorbe partículas de polvo y otros
contaminantes atmosféricos de los tejados. Por la razón anterior este sistema no
debe utilizarse en zonas donde haya un desarrollo industrial importante”7.
Si la captación del agua es de una fuente de tipo superficial se denomina
generalmente con el nombre de bocatoma, y dentro de estos tipos se distinguen
los siguientes:
6 LOPÉZ CUALLA, Op. cit, p. 23,28 - 29
7 Ibid., p. 25.
32
Toma lateral con Muro Transversal: utilizada en ríos muy pequeños o
quebradas donde la profundidad del cauce no es muy grande.
Bocatoma de Fondo: utilizada en ríos muy pequeños o quebradas, en donde la
profundidad del cauce no es muy grande.
Bocatoma Lateral con Bombeo: utilizada en ríos con caudales grandes y de una
sección relativamente ancha.
Bocatoma Lateral por Gravedad: utilizada en ríos profundos y se usa si se
dispone de las condiciones hidráulicas y topográficas suficientes.
Toma Mediante la Estabilización del Lecho: utilizada cuando el ancho del rio es
muy grande y el lecho no es muy estable, y se hace por medio de una
canalización y la toma puede ser lateral o de fondo.
Toma Mediante Toma de Captación: utilizada por embalses o lagos y el agua se
puede captar sin importar el nivel a que se encuentre, dirigiéndola luego a un pozo
de succión.
Estaciones de Bombeos Flotantes y Deslizantes: utilizadas en ríos y embalses
33
en los que fluctuación de niéveles es muy grande8.
La siguiente estructura hidráulica que se analiza luego de la captación del agua
desde la fuente de abastecimiento del acueducto, es el Desarenador, este debe
colocarse lo más cerca posible de la bocatoma con el fin de evitar problemas de
absorción en la línea de aducción. Para Corcho: “Un Desarenador eficiente debe
resultar de pruebas de laboratorio sobre modelos en los cuales se simulan las
condiciones de la fuente, pero los altos costos de estas pruebas relativas a la
inversión de la estructura del proyecto, exigen similar teorías como la teoría básica
de la cimentación, la cual establece que la velocidad de sedimentación de
partículas discretas en un flujo en reposo se obtiene considerando las fuerzas que
actúan en las partícula. Ellas son: la fuerza de flotación, o el empuje igual al peso
del volumen de los líquidos desplazados por la partícula, de acuerdo con el
principio de Arquímedes. Cuando existe el equilibro entre la fuerza de empuje y la
fuerza gravitacional, la partícula, teóricamente se encuentra en estado estático”9.
Desarenador: estructura o dispositivo que tiene como función remover las
partículas de cierto tamaño que la captación de una fuente superficial permite
pasar los factores que se deben considerar para un buen proceso de
desarenación10.
8 Ibid., p.87-93 9 CORCHO ROMERO, Op. cit, p 175. 10 LOPÉZ CUALLA, Op. cit, p.175.
34
Si el agua captada es de buena calidad el Desarenador puede ser simplemente un
tanque construido con el propósito de sedimentar las partículas en suspensión por
la acción de la gravedad, ya que básicamente el fluida transportar material en la
suspensión con arcilla, arena y grava fina. (Este material se clasifica de acuerdo al
tamaño de sus partículas)11.
Se puede ayudar el proceso de sedimentación mediante coagulación (empleo de
químicos con el fin de remover partículas tamaño arcilla), con el cual se logra las
partículas más pequeñas se aglomeren y sedimenten a una velocidad mayor.
Luego que el agua cruda ha recibido un tratamiento inicial de sedimentación en el
Desarenador, se procede a analizar el proceso de conducción de la misma. Si el
agua transportada en cruda y no ha recibido ningún tipo de tratamiento, dicho
proceso recibe el nombre de aducción.
La conducción es el componente de un sistema de abastecimiento de agua a
través del cual se transporta esta dese el Desarenador hasta la planta de
tratamiento, el tanque de almacenamiento o directamente a la red de distribución.
Dependiendo de la conexión a alguno de los anteriores componentes, del tamaño
del proyecto, de las características del agua, de la capacidad financiera u de
11 Ibid., p. 184.
35
inversión del Municipio, de las condiciones topográficas, etcétera12. Por lo tanto, es
muy importante que durante el proceso de análisis de tipo de conducción que se
elegirá, se adquiera el conocimiento y entendimiento de todos los fenómenos
involucrados en dicho sistema, con el fin de que la elección sea la más optima
posible.
En los sistemas de flujo de gravedad en conducción sometida a presión, es
necesario que los ductos sean completamente herméticos, pues las condiciones
mismas así lo requieren13.
La conducción a la presión más corta que la conducción por escurrimiento libre, ya
que lo requieren seguir una línea de pendiente determinada. Al estudiar el trazo de
la tubería, se debe tener en cuenta la posición de ésta en relación con la línea
piezométrica. De acuerdo con la topografía existente, se obtendrá diferentes
esquemas de trazados.
Para un buen funcionamiento de las líneas de conducción a presión de hace
necesario instalar dispositivos que eviten insuficiencias en la capacidad de
transporte de la tubería, colapsos de la misma por sobrepresiones de trabajo de la
tubería.
12 CORCHO ROMERO, Op. cit, p 205. 13 LARA DE CASTILLO, Op. cit, p 241
36
Al realizar el cálculo del diseño hidráulico de la tubería de conducción, se debe
llevar a cado un análisis hidráulico por medio de diferentes formulas matemáticas
propuestas por diferentes autores como son: Hazen Williams, Tutton C. H., Lea y
King, la formula de Flamant, la formula de Barnes y la de Darcy Weisbach14.
El modelo matemático desarrollado por los ingenieros Henry Darcy y Julius
Weisbach, terminado a fines de la década de los años veinte, está basado en el
desarrollo en los métodos matemáticos de la física clásica y es el modelo que
mejor se escribe, desde el punto de vista racional, la perdida de energía de una
tubería. Este modelo conocido como el de DArcy-Weisbach, lo complementan
numerosos estudios como los de Reynolds, Prandtl-Von Kármán, Colebrook-white,
entre otros15.
Como respuesta a la dificultad que existía para la solución del factor de fricción de
Darcy, surgen ecuaciones empíricas como la desarrollada de manera
independiente por A. H. Hanzen y G.S. Williams en 1933. Ña eciacion resultante
es explicita para la velocidad y caudal, y de muy fácil utilización, por lo que su
empleo se ha popularizado desde entonces16.
Aunque no se requiera la construcción de una planta de purificación de aguas
convencional, el tratamiento mínimo que se debe dársele al agua es la
14 LARA DE CASTILLO, Op. cit, p 242-243 15 LOPÉZ CUALLA, Op. cit, p. 216 16 Ibid., p. 218.
37
desinfección, con el fin de entregarla libre de organismos patógenos (causantes de
enfermedades en el organismo humano) además. Se debe prever una protección
adicional contra la contaminación eventual en la red de distribución. La
desinfección del agua se puede obtener por medio de cualquiera de los
procedimientos.
Dentro del diseño de un acueducto se debe tener en cuenta que el consumo de
agua de la población beneficiada con el suministro del agua potable no va a ser
contante, sino que va a variar según cada hora del día, por lo anterior, se hace
necesario construir una estructura que ayude a regular el flujo del agua, esta
estructura recibe en nombre de tanque regulador o de almacenamiento17.
Los tanques pueden construirse cobre el terreno (superficial, semienterrado o
enterrado) si se dispone de un desnivel topográfico adecuado que permita el
funcionamiento de la red de distribución, con las normas adecuadas de presión.
En el caso de no disponer de la conducción topográfica anterior, se debe proyectar
un tanque elevado, teniendo en cuenta que esto implica un tanque de succión y
una estación de bombeo, los cuales han de diseñarse para el volumen horario
demandado por la comunidad18.
17 CORCHO ROMERO, Op. cit, p. 331 18 LOPÉZ CUALLA, Op. cit, p. 260.
38
Cuando el tanque no ocupe el centro de gravedad, puede tener varias funciones
según su localización. Se tendrá un tanque de distribución cuando el agua llegue a
éste antes de llegar a la población. En otro caso se tendrá un tanque de
compensación, y este se sitúa en el extremo opuesto de la entrada de agua a la
red de distribución19.
El último de los subsistemas del sistema de un acueducto es la red de distribución,
que es el conjunto de tuberías cuya función es suministrar el agua potable a los
consumidores de la localidad en condiciones de cantidad y calidad aceptables20.
Previamente el diseño se debe conocer la topografía de la localidad, así como el
caudal y las presiones requeridas en cada punto de la población21.
La red de distribución debe tener una capacidad tal, que en cualquier punto
disponga del caudal requerido por el usuario, con la cantidad, la calidad y las
presiones necesarias para un buen funcionamiento de las instalaciones
domiciliarias. Necesariamente la red de distribución tiene que ser una conducción
cerrada y a presión; si no fuera así, no se podría disponer del agua en un
lavamanos, una ducha; no funcionaria los aparatos sanitarios y no se podría llevar
el agua a los sitios altos de la localidad. Las tuberías de la red de distribución se
pueden dividir en dos, así:
19 Ibid., p. 261. 20 Ibid., p. 292. 21 LARA DE CASTILLO, Op. cit, p. 344.
39
Tuberías Principales: son las de mayor diámetro, que en lo posible deben formar
un sistema cerrado sin terminales ni puntos ciegos.
Tuberías Segundarias: son aquellas de menor diámetro que se derivan de las
principales, formando también, en lo posible, un sistema cerrado y que llevan el
agua hasta el frente de cada casa que se conectara al sistema22.
2.2 MARCO NORMATIVO
Tabla 1. Normas dictadas para el correcto tratamiento y distribución de agua potable
22 Ibid., p. 344-345
AÑO PRESENTACÓN TÍTULO OBJETO
1998 Decreto No. 475
de Marzo 10
Normas Técnicas de Calidad del Agua Potable
Este decreto contiene las normas organolépticas, físicas, químicas y microbiológicas de la calidad del agua potable o agua segura. Se dan los valores admisibles del contenido de las diferentes características que se pueden contener el agua, sin que ésta llegue a tener implicaciones sobre la salud humana o en algunos casos implicaciones económicas. También se presentan las pruebas de laboratorio mínimas que las personas que prestan servicio público de acueducto deben practicar al agua, y las obligaciones de las que están a cargo del suministro de agua potable.
2000 Decreto No. 1096
de 17 de Noviembre
Reglamento Técnico para el Sector del Agua
Potable y Saneamiento Básico RAS
Este reglamento tiene por objetivo señalar los requisitos técnicos que deben cumplir los diseños, las obras y procedimientos correspondientes al Sector de Agua Potable y saneamiento Básico y sus actividades complementarias, señaladas en el artículo 14, numerales 14, 19, 14.22, 14.23, y 14.24 de la Ley 142 de 1994, que adelantan las entidades prestadoras de los servicios públicos municipales de acueducto, alcantarillado y aseo a quien haga sus veces.
2002 Decreto No. 849
de Abril 30
}reglamento del artículo 78 de la Ley 715 de 2001
El objetivo del presente decreto reglamentario es definir los requisitos que deben cumplir los Municipios y distritos en materia de agua potable y saneamiento básico, y los procedimientos que deben seguir dichos entes y la superintendencia de Servicios Públicos Domiciliarios, SSPD, para la expedición de la certificación que permita el cambio de la destinación de los recursos que la Ley 715 de 2001 ha estipulado inicialmente para el desarrollo y ejecución de las competencias asignadas en agua potable y saneamiento básico, así como la definición de las obras elegibles a ser financiadas con dichos recursos.
40
2.3 MARCO CONTEXTUAL
2.3.1 Características de la Localidad. En esta sección se encuentra las
características que existe en la Vereda de Santa Lucia y al rededor, como son:
A. Ubicación
El proyecto se llevo a cabo en la Verada de Santa Lucía en el Municipio de
Cabrera Cundinamarca
Ilustración 1. Mapa de Ubicación del Municipio de Cabrera23
El Municipio de Cabrera hace parte de la región del Sumapaz. Ubicado al
Sur-Oeste del Departamento de Cundinamarca, a los 3°59´ de Latitud Norte y
74°29´ de Longitud al Oeste del Meridiano de Greenwich.
23 Tomado y modificado Gobernación de Cundinamarca. Cabrera [en línea], 2007 [citado 24 Febrero de 2009].
<http/www.cundinamarca.gov.co/cundinamarca/Municipios/frm_Municipio.asp?codigo=10>
41
El Municipio limita por el norte con los Municipios de Venecia y San Bernardo; por
el sur con los Departamentos de Huila, Tolima y Meta; por el oriente con Bogotá,
D.C.; por el occidente con el Departamento del Tolima.
Está a una distancia de Bogotá D.C., de 144 Km.; Pertenece a la Diócesis de
Girardot, al círculo Notarial de Pandí, a la Oficina de Registro de Instrumentos
Públicos de Fusagasuga, al Distrito Judicial de Bogotá, a la Circunscripción
Electoral de Cundinamarca y a la Corporación Autónoma Regional CAR –
Regional Sumapaz.
El Municipio de Cabrera como unidad territorial es relativamente reciente. Hacia el
30 de agosto de 1911, el Padre Antonio Mazo celebra una misa y bautiza al
pueblo con el nombre de San José de Cabrera. Posteriormente, nace como
Corregimiento del Municipio de Pandí, por acuerdo del Concejo de Pandi en 1.913,
para luego ser elevada a Inspección Departamental el 7 de julio de 1.937 y por
Ordenanza 079 del primero de enero de 1964 el Gobierno Departamental la
eleva a la categoría de Municipio.
42
B. Reseña Histórica del Municipio de Cabrera Cundinamarca24
Colombia en el siglo XIX, presenta una gran diversidad de regiones con problemas
propios, los cuales influyeron en la vida nacional. En la región de Cundinamarca
se concentraba un gran número de población indígena, mestiza y criolla. En la
época colonial se caracterizo la encomienda, el resguardo y la mita, en ellas se
consolidaron durante el siglo XVIII las haciendas familiares y patrimoniales, que se
convirtieron en el eje de la organización social, económica y política del siglo XIX.
Desde antes de la guerra de los mil días, en Sumapaz y en Cabrera habían
muchos pobladores y pocos dueños, los Pardo Rocha eran uno de esos
privilegiados que poseían la cuarta parte de Departamento de Cundinamarca. Sus
dominios abarcaban las tierras del Doa (hoy Aposentos - Venecia), San Bernardo,
Pasca, Pandí y Usme, las zonas limítrofes con los Departamentos del Meta, Huila
y Tolima, las tierras situadas en la cordillera el Altamizal, donde hoy es Mundo
Nuevo. Aparte de esta propiedad en el Sumapaz existían otros feudos, los Vargas,
dueños de algunas partes de Venecia, Pandi y San Bernardo, los Villapinzón,
propietarios del Boquerón Cumaca, Arbelaez y parajes de Fusagasugá, y los
Caballero apropiados del Plan del Novillero, Tibacuy, Granada, Silvania y algunas
zonas de Fusagasugá, Sibaté y Soacha. Estos terratenientes establecieron unas
relaciones de respeto entre sus feudos, pero no sucedió así con esa otra
24 Tomado y Modificado de ALCALDIA MUNICIPAL DE SAN JOSE DE CABRERA, Esquema de
Ordenamiento territorial. Cabrera 2006.
43
población pobre a la que convirtieron en aparcera suya, sin más garantía que la de
contar con lo mínimo para conservar la vida.
Los fundadores del Municipio de Cabrera son: Urias Romero Rojas, José
Romero Rojas, Lino Palacios, Fidel Baquero y Aurelio Hilario, el nombre de San
José de Cabrera es en honor al General Cabrera que participo en la guerra de los
mil días junto al General Uribe y el cual fue compañero de guerrillas el señor José
Romero.
A finales del siglo XIX y a comienzos del XX, entre los años 1899 a 1902, se
desató la llamada GUERRA DE LOS MIL DIAS. En ese momento el país contaba
con una población aproximadamente de 4´000.000 de habitantes y el resultado
final dejó por lo menos 80.000 a 100.000 muertos. Los factores que conllevaron a
este enfrentamiento fueron de carácter Político, Económico, Social y Religioso.
Ante el grave problema del país y el cansancio común de la población por las
distintas luchas armadas en las que venían participando; el liberalismo intenta una
solución pacífica al conflicto. Así es como en 1897 los liberales se reunieron en
Bogotá para aprobar un pliego de reformas donde aceptan, además el
reconocimiento de la constitución de 1886.
El crecimiento demográfico de la Región del Sumapaz estaba ligado a la apertura
de las haciendas cafeteras y las empresas madereras. En las regiones de
44
Cundinamarca y el oriente del Tolima se establecieron grandes haciendas; los
hacendados tenían tiendas donde los trabajadores se veían obligados a
comprarles los productos a precios altísimos, donde el escaso salario que recibían
apenas les alcanzaba para sobrevivir. Los arrendatarios no tenían derecho de
sembrar café o cultivos que se comercializaban en la región. Los hacendados no
dejaban cultivar a los arrendatarios porque dejarían de cumplir con su trabajo para
dedicarse a lo propio y la hacienda se vería afectada por la falta de mano de obra.
C. Situación Económica - Administrativa
Basa su economía en el sector agropecuario, siendo los principales destinos de
sus productos las ciudades de Girardot, Villavicencio y Bogotá. De igual manera el
comercio local se surte de insumos provenientes de Bogotá y Fusagasuga
principalmente.
En cuanto a educación, cuenta con 21 establecimientos de educación básica
primaria, 1 colegio de educación secundaria; la educación superior es brindada
básicamente por instituciones en las ciudades de Ibagué, Fusagasuga y Bogotá.
El Municipio de Cabrera presenta como división territorial la parte Urbana con
40Ha. y la parte Rural con 47.256,05Ha. Con una extensión total de 47.296,05Ha.
45
Tabla 2. División Urbana y Rural del Municipio de Cabrera
DIVISIÓN RURAL Y URBANA DEL MUNICIPIO
ÁREA URBANA
BARRIO EXTENSION
Ha
La Culebrera
40
cabrera Centro
Las Brisas
Simón Bolívar
Santa Bárbara
El Peso
Flandes
ÁREA RURAL
VEREDA EXTENSION
Ha
Vereda Santa Lucía 2398,25
Vereda Hoyerias 2849,80
Vereda Santa Rita 5442,91
Vereda Paquiló 2671,42
Vereda Santa Marta 3066,85
Vereda Núñez 3298,85
Vereda Quebrada Negra 2898,87
Vereda Peñas Blancas 3373,37
Vereda Pueblo Viejo 2453,21
Vereda San Isidro 1840,31
Vereda Alto Ariari 2699,00
Vereda Bajo Ariari 999,27
Vereda La Playa 2493,60
Vereda La Cascada 793,54
Vereda Canadá 2849,80
Vereda Las Águilas 7127,00
D. Acceso a la Vereda
Se comunica con la Capital a través de la vía a Bogotá – Girardot hasta el sector
de Boquerón, Pandí, Venecia y Cabrera, y por la vía al Distrito Capital (por San
46
Juan Zona 20) hacia Usme.
En cuanto la educción, cuenta con un establecimiento de educación básica
primaria en la vereda; para la educación segundaria se tiene que trasladar a
Cabrera y la educación superior es brindada básicamente por instituciones en las
unidades de Ibagué, Fusagasuga y Bogotá
2.3.2 Meteorología. En esta sección se encuentra los fenómenos atmosféricos
que existen en la Vereda de Santa Lucia, como son:
A. Datos Meteorológicos
El Municipio de Cabrera presenta una topografía accidentada con pendientes que
están entre el 2 y el 90%. Sus pisos climáticos se distribuyen en Medio (15 km2),
Frío (275 km2), Páramo (143 km2). La altura sobre el nivel del mar oscila entre los
1.700 metros y los 3.400m. La temperatura promedio es de 140C y su precipitación
promedio anual es de 1.250 mm.
47
Ilustración 2. Distribución de los Pisos Térmicos del Municipio de Cabrera25
De acuerdo con el comportamiento individual de las veredas y la cabecera
municipal, se tiene la siguiente situación climática parcial.
Tabla 3. Comportamiento Climatológico del Municipio de Cabrera
COMPORTAMIENTO CLIMATOLÓGICO MUNICIPAL
SECTOR ZONA CLIMATICA
ALTITUD AREA KM2
%
Desembocadura de la quebrada la Machamba hasta, parte baja de la quebrada Alto Ariari y sector Profundos, parte baja de Bajo Ariari
Templado 1650 - 2000
15 3.0
Vereda Alto Ariari, Santa Lucia, Santa Rita, Parte Alta de Bajo Ariari, San Isidro, Peñas Blancas, Santa Marta, Quebrada Negra, Parte baja de Nuñez, La Cascada, Pueblo Viejo.
Frío 2000 - 3000
275 64.0
Paquiló, Parte Alta de Nuñez, Las Aguilas, Hoyerias, Canadá, La Playa.
Subparamo 3000 - 4000
143 33
25 Tomado y modificado Gobernación de Cundinamarca. Cabrera [en línea], 2007 [citado 24 Febrero de 2009]
<http/www.cundinamarca.gov.co/cundinamarca/Municipios/frm_Municipio.asp?codigo=10
48
B. Datos Hidrológicos
Caudales Hídricos
Los valores de caudales medios mensuales en las estaciones analizadas
presentan un comportamiento que dependen del régimen pluviométrico, es decir
que este aumenta o disminuyen de acuerdo a las variaciones de la precipitación.
De acuerdo a lo anterior los registros dan como resultado para la parte alta
representada por la estación Dos Mil: que los meses de Abril, Mayo, Junio, Julio,
Octubre y Noviembre tienen los valores más altos, los cuales oscilan entre 15,33
m3/s y 18,75 m3/s. el mes de Mayo corresponde al valor más alto con 12,87 m3/s.
los periodos secos registran un descenso considerable en los caudales medios
mensuales hasta llegar al valor más bajo del año en el mes de Enero con 5,629
m3/s.
Para la parte media representada por la estación El Profundo los valores de
caudales medios mensuales se aumentan considerablemente ya que otras
corrientes aportan su caudal al rio Sumapaz. Los registros muestran que los
meses húmedos son los que presentan los valores más altos de caudales, es decir
que las variaciones de este último depende en gran medida de la precipitación.
Los registran superan los 20m3/s.
Ya en la parte baja del área de estudio se encuentra la estación La Playa la cual
ya presenta unos valores más altos que la de las estaciones anteriores, de igual
49
forma el comportamiento es similar tan solo que los caudales en los mese
húmedos supera los 30 m3/s y en los periodos secos tan solo logra llegar a los 17
m3/s.
Los registros de caudales máximos y mínimos presentan otras condiciones de
volumen de agua. Se pueden notar que el primer periodo húmedo (Enero – Mayo)
tiene unos caudales altos los cuales llegan a presentar hasta 200 m3/s en los
meses húmedos, para luego comenzar a descender hasta llegar casi a valores
que se asemejan a los medios mensuales como el caso de los meses de enero y
Febrero. Para el segundo periodo húmedo se incrementa nuevamente pero con
mayor intensidad, alcanzando registro hasta de 210 m3/s. es relación con los
valores mínimos, estos se mantienen en general constantes durante el año, con
valores que varían con un leve descenso durante el periodo seco.
El servicio es requerida por 264 habitantes, la población ganadera (700), la fauna
silvestre, agricultura (200 hectáreas), pastos (200 hectáreas) y demás
agroindustriales que se desarrollan en la zona.
50
Tabla 4. Distribución de Cuencas del Municipio de Cabrera
DISTRIBUCIÓN DE CUENCAS HÍDRICAS
CUENCA ÁREA (m2) ARE (Has) AFLUENTES
RIO MEDIO SUMAPAZ
QUEBRADA SANTA RITA
164.238.980 16.423,90
Quebrada Guayacana
Quebrada Cerbatana
Quebrada Bolsitas
Chorro el Oso
Chorro el Paradero
Quebrada la Esmeralda
Quebrada la Panela
Quebrada la Laja
Quebrada la Mistela
Quebrada San Isidro
Quebrada Santa Rita
Quebrada la Argelia
Chorro Mugroso
Quebrada Santa Lucia
Quebrada Alto Ariari
Quebrada Mundo Nuevo
Quebrada la Machamba
Cuenca del Rio Sumapaz
Corresponde a la parte media del río Sumapaz, cuenta con una extensión de
16423.90 Ha, correspondientes al 37% del área total del Municipio. Sus tributarios
vierten sus aguas directamente al río Sumapaz entre otros se encuentra las
Quebradas: Guayacana, Cerbatana, Bolsitas, La Esmeralda, La Panela, la Laja,
La Mistela, San Isidro, la Argelia, Mundo Nuevo; los Chorros el Oso, el Paradero,
Mugroso; además la conforman la sub-cuenca Quebrada La Machamba, Sub-
cuenca quebrada Berlín, Micro-cuenca Quebrada Santa Lucia, Micro-cuenca
Quebrada Santa Rita.
51
Sub-cuenca Quebrada La Machamba
Se considera como cuenca para el caso del estudio teniendo en cuenta que a él
descargan de manera directa algunas quebradas sus aguas. Es la corriente más
importante dentro de la red hídrica del Municipio ya que adicionalmente sirve de
límite con los Municipios de Cabrera y Venecia, en la parte norte y noreste
respectivamente.
Nace en la parte más oriental del Páramo esparciendo sus aguas por las veredas
El San Antonio en Venecia, Santa Lucia en Cabrera, con una longitud de 5.600 m,
con una pendiente promedio de 14.5% y una superficie de 6.391,48 Ha (63,91
Km2), por hacer parte del límite municipal solo se relaciona lo correspondiente a
las corrientes superficiales que nacen dentro del Municipio y por consiguiente
descargan sus aguas al río Sumapaz.
Sus aguas serán utilizadas para la captación de la toma principal del Acueducto de
la Vereda de Santa Lucia y pequeños acueductos para el abastecimiento de
fincas, ya sea para uso humano, animal o riego. Además surte de agua al sector
poblado de Doa, Alto de vivas y Aposentos.
A pesar de adolecer de datos de caudal y en general de la presencia o instalación
de Estaciones Meteorológicas dentro del Municipio, los volúmenes que pueden
llegar a circular por el canal principal de la Quebrada sobrepasan de 15 m3/s en
periodos de lluvias y no inferiores a los 4 m3/s en épocas de verano, tomando
52
como referencia métodos empíricos, no totalmente confiables para el tipo de
corriente.
La cifra anterior se obtiene a partir de:
Q = V * A, en donde:
Q = Caudal que pasa por una sección transversal. (m3/s)
V = Velocidad con la que circula la corriente por la sección transversal. (m/s)
A = Área de la sección transversal. (m2)
Q = 1,20 (m/s) * 12,5 (m2) = 15 (m3/s)
El anterior dato permite referenciar de cierta manera que el caudal que circula por
el canal, realmente es mucho mayor, pero debido al método empleado y a las
condiciones de verano que predominan en la región, se manifiesta a manera de
idea un posible caudal, de manera tentativa y aproximada.
Características Físicas
La parte correspondiente a geología es de las más variadas del Municipio, pues es
la región en donde se encuentran una mayor cantidad de formaciones,
predominando las de carácter arenoso, correspondientes al Grupo Guadalupe en
sus formaciones Arenisca, Formación Guaduas. Adicionalmente, es el sector
tectónicamente más afectado ya que en él se encuentra fallas de dirección
predominante norte - sur, correspondientes a las Fallas del Transversales, las
53
cuales ponen en contacto diferentes unidades y hacen que la morfología cambie
de ondulosa a escarpada.
Los procesos erosivos están relacionado de manera directa con la litología y las
condiciones climáticas, produciendo una gran alteración y consecuente
meteorización sobre la roca, originando suelos sueltos, débiles, de fácil transporte
por las aguas lluvias y de escorrentía, puesto que poseen buen drenaje y forman
abundantes cárcavas.
Zonas de Inestabilidad
Las principales zonas donde se detectan deslizamientos corresponden a los
sectores muy localizados en Santa Lucia Baja, más conocidos como el sector de
la base.
Los primeros corresponden a movimientos de remoción en masa originados sobre
la secuencia sedimentaria en términos generales a desprendimiento del material
alterado, el cual se moviliza pendiente abajo por efecto de la gravedad, acelerado
y favorecido por la filtración de las aguas de escorrentía y de precipitación.
Lo anterior ha generado fracturamiento en el suelo, con aperturas de hasta 0.20m,
distanciadas más de 10m cada una, dando una configuración de escalones sobre
el terreno. El área que individualmente ocupa cada uno es superior a las 5.000m2,
es decir media hectárea, zonas sobre las cuales se debe tener cuidado con los
54
animales, para evitar que puedan sufrir lesiones considerables.
Sin embargo, se considera que existe riesgo mayor, teniendo en cuenta que son
sectores especialmente utilizados para pastoreo de ganado y siembra de cultivos
tradicionales. La cercanía a un amplio cuerpo cuaternario, que también se
encuentra parcialmente afectado por el proceso de remoción en masa, hace
necesario que se tenga que realizar una reforestación adecuada a las condiciones
del terreno, a fin de evitar su movimiento, logrando finalmente su estabilización.
Estado Ambiental
La componente ambiental se encuentra directamente relacionada con la práctica
agrícola, ganadera, inestabilidad del suelo, antrópicos y en general los factores
que de una y otra forma vienen afectando al medio ambiente. Por estar
relacionada con la cuenca tiene gran importancia, ya que de ella se derivan
muchas de las acciones que ejercen influencia sobre otros sectores y de igual
manera contribuye al deterioro de otras cuencas, al ser ellas las receptoras de sus
aguas y desechos sólidos, con aguas ya contaminadas.
Al contemplar las variables que permiten la modificación al medio ambiente, dentro
del área de la cuenca en referencia, se tiene que hay algunas que presentan
mayor incidencia que otras, aunque de manera conjunta entre todas la están
llevando a un deterioro crítico.
55
Hacia la parte oriental la cuenca se caracteriza por la presencia de bosques y
vegetación arbustiva sobre las pendientes más abruptas. Las pendientes más
suaves son aprovechadas para cultivos típicos de los pisos térmicos.
Las aguas que fluyen por y hacia la cuenca de la Quebrada se encuentran
afectadas por los desechos producidos en las explotaciones porcicolas, las cuales
están siendo arrojadas a los diferentes tributarios que nutren la quebrada la
Machamba.
Es importante señalar que aunque los caudales parecen ser plenamente
suficientes para los diferentes usos enunciados, no existe desde hace muchos
años un suministro adecuado y efectivamente suficiente para la población que
necesita del servicio, teniéndose que efectuar racionamientos casi que de manera
permanente, así las condiciones climatológicas presenten abundancia de
precipitaciones en las cabeceras de La Quebrada.
La bocatoma se presenta en condiciones de adecuado mantenimiento, pero si se
necesita mejorar considerablemente las tuberías de conducción en cuanto a
diámetro y reparación, con el fin de garantizar un suministro permanente a todos
los consumidores, durante las 24 horas del día.
Otro problema que agudiza la remoción de sedimentos, son las mangueras de
captación de aguas, puesto que presentan fugas, lo que facilita el proceso de
56
erosión superficial del suelo.
C. Datos Climatológicos
A partir de las relaciones entre los elementos del clima y los factores que los
generan se concluye lo siguiente:
El clima en la región es muy variado, no sólo en cuanto a la distribución de la
precipitación pluvial se refiere, sino en relación con las variaciones de la
temperatura, la luminosidad, la duración del día luz, la incidencia de la energía
ultravioleta, la humedad relativa y los vientos.
En el caso particular de la cuenca alta del Río Sumapaz, el análisis demuestra que
el clima es muy variable, debido al relieve montañoso el cual contribuye
notablemente a la creación de microclimas.
Generalizando, la temperatura promedio anual es de 14°C. La evapotranspiración
real es baja, mientras que la humedad relativa es variable y de carácter estacional
(máxima en época de lluvias y mínima en estaciones secas); hay alta incidencia
de la radiación ultravioleta, la luminosidad variable con la alta densidad y
presencia de abundante luz difusa; los vientos aunque de ellos no se obtuvo
información si se conoce que son variables y de distinta intensidad, aunque son
fuertes en las áreas expuestas.
57
D. Temperatura
Este elemento del clima se analizó teniendo en cuenta los registros de
temperaturas máximas, medias y mínimas, tomando como base la estación, de
Peñas Blancas. Para el resto del área del bloque se estimaron valores para ser
utilizados posteriormente en el cálculo de Evapotranspiración Potencial (ETP), a
partir del Gradiente Vertical de Temperatura, el cual consiste en aumentar o
disminuir la temperatura en 0,65°C por cada 100 metros de altura. Los resultados
se analizan a continuación:
Temperatura Media: La región representada por la estación Peñas Blancas
registra unos valores constantes durante todo el año el cual oscila entre 15,5°C y
16,3°C, presentando al mes de junio como el más alto y el mes de julio con el más
bajo. Para toda el área de estudio es importante resaltar que las variaciones de la
temperatura media no son fuertes y más bien se mantienen constantes durante
todo el año. Los registros también indican que los meses húmedos son los más
altos en cuanto a temperatura se refiere.
Temperatura Máxima: Presenta el mismo comportamiento que la temperatura
media tan solo que su variación se evidencia más, es decir que durante el año se
presentan variaciones que suelen superar hasta un grado centígrado. La parte
alta de la zona de estudio registra los valores máximos de temperatura más bajos
los cuales oscilan entre los 12,7°C y 16,8°C. Las temperaturas máximas inician su
aumento hacia la parte baja, más específicamente hacia la zona representada por
58
la estación Peñas Blancas, en donde los valores ya superan los 20°C, registrando
al mes de abril como el más alto con 26,5°C y noviembre como e l más bajo con
22,3°C.
Temperatura Mínima: Las temperaturas mínimas en la parte alta presentan un
comportamiento variable durante el año, ya que para el mes de enero la
temperatura desciende hasta los –0,4°C y luego asciende hasta llegar a los 4,1°C
en el mes de mayo. La parte media del área de estudio registra temperaturas
mínimas que varían entre los 8°C y los 9,7°C.
E. Humedad Relativa
La humedad relativa media en la estación representativa permite ver que esta se
mantiene en general por encima del 65%.
F. Precipitación
La cuenca alta se halla rodeada por formaciones montañosas características de la
cordillera oriental. La distribución y combinación de elementos y factores
contribuyen a determinar los tipos de vegetación, suelos, erosión, los regímenes
hidrológicos y en general las condiciones para los asentimientos humanos.
El régimen de la precipitación en el área del bloque, está directamente
influenciado por la zona de convergencia intertropical (ZCIT), la cual a su vez
puede sufrir intensificaciones o atenuaciones en su efecto por el factor orográfico.
59
Este fenómeno se pone de manifiesto en las áreas situadas hacia la parte
montañosa, donde se registran los volúmenes más altos de precipitación.
G. Altura Sobre el Nivel del Mar
La vereda de Santa Lucia se encuentra localizada 2300 Metros Sobre el Nivel del
Mar
2.3.3 Topografía, Geología y Suelo En esta sección se encuentra la morfología
del terreno que existe en la Vereda de Santa Lucia y al rededor, como son:
A. Topografía Predominante
En esta región afloran la cuenca alta del río Sumapaz las formaciones
sedimentarias del cretáceo, del terciario y del cuaternario. En las zonas planas del
área los materiales cuaternarios forman terrazas a lo largo de los principales
cuerpos de agua, o se extienden en manos de derrubios en forma de abanicos
coalescentes, que tapizan las laderas constituidas por materiales antiguos.
El área tiene influencia de la formación de la Sabana de Bogotá, la cual se originó
como un lago sobre la Cordillera Oriental y a partir del Piloceno se acumularon
sedimentos generalmente de origen lacustre en la parte meridional y central de la
sabana. En estos depósitos se distribuyen las formaciones: Sabana, Subachoque
y Tilatá.
60
La formación Sabana ocupa la posición estratigráfica más reciente entre los
depósitos lacustres y acumulaciones de materiales Heterométricos originados por
procesos de solifluxión; estos depósitos están intercalados con capas aluviales;
estos materiales han sufrido poca meteorización en comparación con los de la
formación Tilatá y Subachoque.
Los materiales del cuaternario reciente se encuentran sobre la planicie de
inundación en los diferentes niveles de terrazas formadas por el río Sumapaz. En
el resto del área el cuaternario aparece como resultado del arrastre fluvial de las
diferentes vertientes y los materiales tienen influencia en la formación de los
diferentes suelos.
En la zona quebrada del área se presentan diferentes formaciones geológicas
que van del cretáceo al terciario, dentro de las primeras deben citarse el gran
grupo de Villeta, constituido entre otros por las formaciones Trincheras Socotá La
primera presenta alternancia de calizas y sales negros, la segunda está
compuesta por areniscas calcáreas, sales grises y marrones en la superficie, con
alternancia de Lutitas margas y concreciones fosilíferas.
El grupo Villeta se caracteriza por la dominancia de areniscas cuarcíticas con
texturas medias a gruesas. Está constituido por estratos duros y plegados, y
también planares subyacentes a mantos de areniscas dando origen a pendientes
abruptas, como se puede apreciar en el área de Cabrera y Venecia.
61
El área presenta una gran influencia de cenizas Volcánicas provenientes de las
erupciones de los volcanes de El Ruiz, Tolima, Santa Isabel, y Quindío,
localizados en la Cordillera Central, que depositaron esos materiales en una gran
extensión del área estudiada indistintamente en relieves ondulados a quebrados.
En los relieves planos y zonas depresionales el espesor de la cobertura de
cenizas es mayor que en las quebradas, donde los procesos de erosión han
contribuido a la pérdida o disminución de ésta.
B. Vegetación
En la vereda se presentan la siguiente vegetación
Vegetación de Paramo
Bosque Natural primario
Bosque Natural Segundario
Pasto Manejado
Pasto Natural
Afloramiento rocoso
Pasto con rastrojo
Cultivos y frutales
Rastrojo
Suelo Urbano
62
C. Fallas Geológicas
Los principales accidentes geológicos que se presentan en la región de la cuenca
alta del río Sumapaz son:
Falla de Pandí
Continuación de la falla Quinini
Sinclinal del Pilar:
D. Clasificación de los Suelos
Los suelos que se presentan en la cuenca alta del río Sumapaz son producto
principalmente de la geología, geomorfología y clima de la región donde se
encuentran.
En el área de la cuenca alta del río Sumapaz que comprende los Municipios de
Pandí, Venecia y Cabrera se encuentran quince tipos de suelos o asociaciones de
suelos predominantes; Para el Municipio de Cabrera los tipos de suelos o
asociaciones predominantes son:
Asociación Robles RL
Asociación Alban AL
Asociación Santa Rosa AS
Asociación Cumbre CB
Asociación Tulcán TL
Asociación el Hato HT
63
Asociación Soatama ST
E. Tipo de Pavimento
El Municipio cuenta en su extensión con una amplia red de vías de comunicación
que permite el desplazamiento y el contacto permanente de las veredas con el
sector urbano.
La red más larga que presenta buen intercambio social y económico es la vía que
comunica a Cabrera con el Municipio de San Juan de Sumapaz, cual se
desprenden algunos ramales que comunican con otras veredas como Peñas
Blancas, Pueblo Viejo, La Cascada, Paquiló y La Playa entre otras, siguiendo en
importancia por su producción la vía que comunica a las veredas de Alto Ariari,
Santa Marta, Quebrada Negra y Nuñez.
En la actualidad por las condiciones económicas del Municipio y ayudado por las
condiciones topográficas y climáticas, el estado de las vías presentan algunas
zonas de difícil movilización lo cual hace necesario un rápido mantenimiento que
facilite el desplazamiento de los productos hacia los diferentes puntos de
comercialización.
2.3.4 Aspectos Urbanísticos En esta sección se encuentra como está construida
y organizada la Vereda de Santa Lucia:
64
A. Disposición Urbanístico
Estructura Orgánica
La estructura orgánica del Municipio de Cabrera está formada, así:
Alcaldía Municipal
Personería Municipal
Concejo Municipal
Tesorería Municipal
Inspección
Oficina de Planeación
UMATA
El Juzgado Municipal
La Registraduría Municipal
La Seguridad Pública
Base Militar de Alta Montaña del Ejercito Nacional
Las Compañías Móviles del Batallón No. 39
Instituciones
Dentro del Municipio de Cabrera tienen representación las siguientes instituciones
CAR Regional Sumapaz, como autoridad ambiental y apoyo a programas
65
de protección del medio ambiente.
INCORA, con programas de Titulación de Baldíos y programas de Reforma
Agraria.
ICBF, con programas de apoyo y protección a la niñez y personas de la
tercera edad.
SENA, con programas de capacitación no formal en áreas de producción,
transformación y comercialización de productos del sector agropecuario.
ICA, como autoridad sanitaria y apoyo a programas de sanidad animal y
vegetal.
GOBERNACION DE CUNDINAMARCA, con presencia de todas sus
Dependencias en apoyo al Desarrollo del Municipio.
Organizaciones
En el Cabrera Cundinamarca existen aproximadamente 48 organizaciones que
trabajan para lograr el beneficio de sus integrantes. Dentro de las más relevantes
tenemos:
SINPEAGRICUN “Sindicato de Pequeños Agricultores de Cundinamarca”.
66
COPERATIVA COALTAMIRA
COOMUC “Cooperativa de Mujeres de Cabrera”
JUNTAS DE ACCION COMUNAL (18 en total)
ASOCIACIONES DE PADRES DE FAMILIA (22 en total)
ASOCIACIONE DE HOGARES DEL I.C.B.F.
SUBDIRECTIVA SINDICAL DE PROFESORES DE CABRERA
ACOSOCIAL NUÑEZ
ASOMUC “Asociación de Mujeres Campesinas de Cabrera”
MINIJUNTAS HOGAR I.C.B.F.
Cundinamarca (NBI: 48.9%) dejan entrever el deterioro continuo que viene
sufriendo el Municipio en términos de calidad de vida. En el momento el 35.57%
de los hogares se encuentran en estado de miseria, frente al 31.2% en 1985 y al
22.12% de Cundinamarca.
El promedio del grupo familiar es de 5 miembros. Siendo las veredas con mayor
número de habitantes Alto Ariari, Santa Rita y Santa Lucia. Y las veredas de
menos habitantes Canadá, Las Águilas y Hoyerías.
B. Zonas Residenciales
La vereda de Santa Lucia cuenta actualmente con 53 viviendas habitables.
67
C. Zonas Comerciales
La vereda por quedar tan cerca del Municipio de Cabrera no cuenta con zonas
comerciales
D. Zonas Industriales
La vereda no cuenta con zonas industriales, las zonas industriales se encuentran
en Municipio de Fusagasuga
E. Zonas Mixtas
En la vereda no cuentan zonas mixtas
F. Planes de Desarrollo de Identidades a Nivel Nacional, Departamental y
Municipal
En la actualidad ninguna entidad tiene algún proyecto para la vereda.
G. Industrias a Establecer
La vereda al ser tan pequeña no cuenta con ninguna industria
2.3.5 Aspecto Demográfico En esta sección se encuentra el estado de la
población humana, su estado y la variación que se ha tenido en la Vereda de
Santa Lucia:
68
A. Censos
Para efectos de este trabajo se tuvo como fuente el censo realizado en el año de
1993 y se realizo a principio del año 2008. Según los datos para la Vereda de
Santa Lucia la población total proyectada para el año 2023 es de 264 habitantes.
B. Número de Viviendas
El número de viviendas en la Vereda de Santa Lucia son de 53 viviendas en total
con un promedio de 4 a 5 personas por vivienda.
C. Planes Futuros de Construcción de Viviendas
En la actualidad Planeación de Cabrera no tiene presupuestado hacer viviendas
ya que se le está dando la prioridad al proyecto del Acueducto para la vereda
.
D. Población Flotante
En la vereda de Santa Lucia no se encuentra población flotante ya que los
jóvenes, adultos y ancianos se desplazan al Municipio para hacer sus labores
cotidianas
2.3.6 Recursos de la Comunidad En esta sección se encuentra todo lo que hay
existente en la Vereda de Santa Lucia para dichos proyectos, como son:
A. Mano de Obra
La vereda no cuenta con mano de obra, la población actual es adulto mayor
69
B. Materiales de Construcción
Los materiales de construcción que encontramos en la vereda son:
Canteras
Madera
C. Energía Eléctrica
Tanto el Municipio como la vereda el servicio de Energía Eléctrica lo esta
abasteciendo la empresa de Codensa.
D. Centro de Incendios
La vereda no cuenta con centro de incendios
E. Condición Socioeconómica
El principal renglón de la economía de la Santa Lucia lo constituye el sector
ganadero y agricultura, al cual está vinculada la mayor parte de la población
económicamente activa.
F. Condición Sanitaria Existente
Santa Lucia no cuenta con un sistema sanitario existente, ellos están depositando
todos los residuos líquidos a una corriente de agua que pasa por algunas fincas.
70
G. Sistema de Acueducto Existente
Actualmente la vereda no cuenta con un acueducto de aquí salió la solicitud por
parte de la Vereda y con aprobación del Municipio de Cabrera para que la
Universidad colaborara con el diseño de esta. La vereda está haciendo la
captación de agua por medio de mangueras
H. Fuentes de Abastecimiento
La quebrada La Machamba y de acuerdo a la caracterización realizada por el
laboratorio del Programa de Ingeniería Ambiental y Sanitaria la Universidad de la
Salle, no puede ser consumida directamente sin un tratamiento de potabilización
(ANEXO B)
2.3.7 Registro Fotográfico
Ilustración 3. Caracterización del Agua Quebrada “La Machamba”
Aceites y Grasas
71
Continuación Ilustración 3
Alcalinidad
Color
Conductividad
72
Continuación Ilustración 3
PH
Sólidos Totales
73
Continuación Ilustración 3
Turbiedad
Fotografías de la caracterización Quebrada La Machamba (Anexo C)
Ilustración 4. Posible Captación de agua potable en la Quebrada la Machamba
74
Continuación Ilustración 4
Fotografías de la Posible Captación de agua Potable quebrada La Machamba
(Anexo C).
Según López Cualla recomienda hacer bocatoma de fondo para Quebradas o ríos
de caudales pequeños, profundidad del cauce pequeñas y por la topografía que se
representa el lecho del rio, para el pre-diseño se va a realizar es la Quebrada la
Machamba.
75
Se escogió este sitio para hacer la captación ya que en este lugar del rio es más
profundo y da lugar para la construcción de la estructura.
2.3.8 impacto Ambiental
Se debe tener en cuenta la Evaluación del Impacto Ambiental que es el conjunto
de técnicas que buscan fundamentar un manejo de los asuntos humanos de forma
que sea posible un sistema de vida en armonía con la naturaleza.
Una de las gestiones del impacto ambiental es pretender reducir al mínimo
nuestras instrucciones en los diversos ecosistemas, elevar al máximo las
posibilidades de supervivencia de todas las formas de vida, por muy pequeña e
insignificante que resulten desde nuestro punto de vista, y no por una especie de
magnanimidad por las criaturas más débiles, por reconocer que no sabemos
realmente lo que la perdida de cualquier especie viviente puede significar para
cada equilibrio biológico.
A continuación se encuentra una matriz donde se encuentran relacionados los
factores que nos pueden afectar la construcción del proyecto.
76
Ge
om
orf
olo
gía
Pa
isa
je
ACCIONES DEL PROYECTO FACTORES AMBIENTALES
DESCRIPCIÓN
Adquisición de tierras Adquisición de tierras
Generación de Empleo Generación de Empleo
Instalación de obradores Construcción y operación del obrador
Demanda de bienes y servicios Incremento de la demanda de bienes y servicios
Difusión del Proyecto / Rel. Comunidad Aumento de percepción y conocimiento del medio ambiente
Alteración de las formas naturales del paisaje
Aumento del riesgo de contaminación del suelo
Aumento del riesgo de contaminación del agua subterránea
Aumento del riesgo de contaminación del agua superficial
Acopio de materiales
Instalaciones en la obra
Parqueo Vehícular
Mantenimiento de Maquinaria, equipos y vehículos
Aumento de la presión sonora en aire
Generación de escombros
Generación de residuos peligrosos
Generación de líquidos residuales y RSU
Generación de emisiones gaseosas
Aumento de emisiones lumínicas
Prueba de equipos instalados
Aumento del riesgo de accidentes de terceros
Aumento del tráfico vehicular
Movimiento de maquinarias y equipos pesados
Infraestructura de servicios básicos Aumento de infraestructura de servicios básicos
Eco
no
mía
lo
ca
l
Se
gu
rid
ad
e in
teg
rid
ad
pe
rso
na
l d
e te
rce
ros
Há
bito
s y
co
stu
mb
res
Am
bie
nte
Sa
no
IMPACTOS
POSITIVOS
INTENSIDAD
SIGNIFICATIVO
MODERADO
LEVEIMPACTOS NEGATIVOS
Eco
no
mía
re
gio
na
l
Pla
nific
ació
n c
ultu
ral
Eco
no
mía
in
div
idu
al
Infr
ae
str
uctu
ra tu
rística
Fa
un
a b
en
tón
ica
Fa
un
a
Po
bla
ció
n
Infr
ae
str
uctu
ra
Pla
nific
ació
n
Eco
no
mía
Ca
lid
ad
de
Vid
a
Are
a d
e U
so
Esta
do
de
lo
s c
am
ino
s
Infr
ae
str
uctu
ra s
an
ita
ria
Infr
ae
str
uctu
ra e
du
ca
tiva
y c
ultu
ral
Pla
nific
ació
n T
err
ito
ria
l
Cir
cu
lació
n
Bio
div
ers
ida
d
Ma
mife
ros
Bio
div
ers
ida
d
Ca
lid
ad
escé
nic
a d
el e
nto
rno
Sa
lud
de
la
Po
bla
ció
n
Ave
s
Pe
ce
s
Construcción de Obra
Prueba de Equipos
Movimiento de Equipos, Maquinarias e InsumosM
od
ific
ació
n d
e ta
lud
es n
atu
rale
s
En
de
mis
mo
Su
elo
s
Air
e
Ag
ua
Flo
ra
Ca
lid
ad
de
su
elo
s
Zo
op
lacto
n
Mo
rfo
log
ía d
e lin
ea
de
Fo
nd
o
Niv
el d
e e
mis
ion
es s
on
ora
s
Ca
lid
ad
de
l A
ire
Ca
lid
ad
de
Ag
ua
su
pe
rfic
ial
Ca
lid
ad
de
Ag
ua
su
bte
rrá
ne
a
Ma
cró
fita
s
Mic
rófita
s
Uso
s d
el re
cu
rso
Ve
ge
tale
s d
e in
teré
s e
co
nó
mic
o / s
ocia
l
77
3. METODOLOGÍA
3.1 DISEÑO DE INVESTIGACIÓN
El diseño metodológico que se utilizó en la presenta investigación fue
Investigación Acción. Según Vizer. “Las técnicas y la metodología de la
Investigación Acción se han venido aplicando a las actividades de la
comunicación, la educación y el desarrollo social e institucional promovidos en
ámbitos y comunidades locales”. Este autor igualmente señala que: “La
Investigación Acción aborda los análisis sobre las prácticas sociales, y se
fundamentan en una metodología inductiva (inducción analítica, de lo particular
hacia lo general). Su presupuesto central se basa en que la compresión y la
introducción de cambio en la practicas son medios adecuados para producir el
mejoramiento de las mismas; tanto sobre la propia situación de las que se
realizan; como con respecto a la „racionalidad‟ de las mismas (practicas), y la
compresión del proceso integral”26.
La carta de presentación de la Alcaldía de Cabrera se encuentra en el ANEXO B
Las fases en que se desarrolló el presente proyecto de investigación
fueron:
26
VIZER, Eduardo A. Metodología de la Investigación en la práctica comunitaria: Investigación Acción,
Capital y Cultivo Social [En Línea] 2002 [citado 24 Febrero 2009], citado de la pagina web
<http/www.uff.br/mestcii/vizer2htm>
78
FASE 1: Recopilación de la información
Investigar antecedentes del Diseño
Buscar el Plan de Ordenamiento Territorial
Censos
FASE 2: Características de la Vereda
Ubicación
Historia
Situación económico-administrativo
FASE 3: Meteorología
Datos Meteorológicos
Datos Históricos
Datos Climatológicos
Temperatura
Humedad Relativo
Precipitación
Altura sobre el Nivel del mar
FASE 4: Topografía del Suelo
Topografía Predominante
Vegetación
Fallas Geológicas
Calcificación de los Suelos
Permeabilidad
Tipo de Pavimento
Nivel Freático
79
Características Químicas, sulfatos y PH
FASE 5: Aspectos Urbanísticos
Disposición Urbanística
Zonas Residenciales
Zonas Comerciales
Zonas Industriales
Zonas Mixtas
Plan de Desarrollo de identidades a nivel nacional, departamental y
municipal, industrias a establecer.
FASE 6: Aspecto Demográficos
Número de Habitantes
Numero de Vivienda
Planes futuros de construcción de vivienda
Población flotante
FASE 7: Recursos de la Vereda
Mano de Obra
Materiales de Construcción
Energía Eléctrica
Control de Incendios
Condición Socioeconómico
Condición Sanitaria Existente
Fuetes de Abastecimiento
80
FASE 8: Registro Fotográfico
Fotográficas de la Caracterización de la Quebrada La Machamba
Registro fotográfico de la Vereda Santa Lucia (Cabrera – Cundinamarca)
FASE 9: Memorias de Calculo
Calculo de la Población
Calculo de la Dotación
Diseño de la Bocatoma
Diseño del Desarenador
Diseño de la Línea de Conducción
Diseño del Tanque de Distribución
Calculo de la Red de Distribución
FASE 10: Planos del Acueducto
Plano General de la ubicación de las estructuras contempladas en el
proyecto
Planos de la bocatoma en planta y corte
Planos del Desarenador en planta y corte
Planos del tanque de distribución y de caseta de cloración en planta y corte
Planos de la red de distribución en planta.
3.2 COSTOS DE INVESTIGACIÓN
Los costos totales de la investigación fueron de once millones seiscientos sesenta
y nueve mil cuatrocientos setenta y dos pesos. ($11‟669.472) (Anexo D).
81
4. TRABAJO INGENIERIL
4.1 ESTIMACIÓN DE LA POBLACIÓN
La población se hallo por dos métodos que son:
Tabla 5. Censos de la Vereda de Santa Lucia
Año No de
Habitantes
1993 248
2008 256
4.1.1 Método del Crecimiento Lineal
Donde:
Población Proyectada
= Proyección del último censo
= Año de Proyección
= Año del último censo
= Pendiente de la Recta
82
Donde:
Población del censo inicial
Año del censo inicial
Remplazando
4.1.2 Método del Crecimiento Geométrico
Donde:
Población Proyectada
= Proyección del último censo
= Año de Proyección (15 años)
= Año del último censo
= Tasa de crecimiento anual
83
Donde r debe estar alrededor del 2%
Remplazando
Método Crecimiento Lineal = 264
Método Crecimiento Geométrico = 345
4.2 CONSUMO DE AGUA
Este se determina para establecer el caudal de diseño para el acueducto y se da
en
4.2.1 Crecimiento de la Población
Remplazando
84
A. Crecimiento de la Población
Remplazando
4.2.2 Crecimiento Consumo
4.2.3 Consumo Futuro
En la Tabla A.3.1 del RAS se encuentra la cantidad de la población existente se
encuentran unos valores para dicho consumo, (ANEXO D).
Aquí corresponde tener en cuenta que es una zona ganadera, agrícola y de
pastos.
Se tiene en cuenta lo siguiente:
85
Ganadería hay 700 cabezas y consumen 35
Cultivo de hortalizas cuenta con 200 hectáreas y consumen 600
Pastos cuenta con 200 hectáreas y consumen 80
4.2.4 Dotación de la Población
Remplazando
86
Se suman los tres resultados de los consumos
4.3 CAUDALES
4.3.1 Caudal Medio Diario
Remplazando
4.3.2 Caudal Máximo Diario
87
4.3.3 Caudal Máximo Horario
4.4 DISEÑO DE LA BOCATOMA DE FONDO
Ilustración 5. Bocatoma
88
4.4.1 Diseño de la Presa
A. Caudal de Diseño de la Bocatoma ( )
Caudal de Diseño de la bocatoma
Caudal Medio Diario
Caudal Máximo Diario
Remplazando
B. Longitud del Vertedero (L)
Para que cumpliera con los parámetros de diseño se adopto una longitud para el
Vertedero de
C. Altura Lámina de Agua (H)
89
Remplazando
Remplazando
D. Velocidad del Rio ( )
Remplazando
90
4.4.2 Diseño de la Rejilla
Ilustración 6. Rejilla de la Bocatoma
A. Ancho del Canal de Aducción
Alcance Filo Superior (m)
Alcance Filo Inferior (m)
Velocidad del Rio ( )
Profundidad de la Lámina del agua sobre la presa (m)
91
Ancho del Canal de Aducción (m)
Remplazando
Para que el diseño cumpla con el Ancho del Canal de Aducción debe encontrarse
entre .
4.4.3 Rejilla
Diámetro de la varilla = 0,0191 m
Velocidad entre los barrotes
A. Área Neta 1 (An1)
Área Neta de la Rejilla
Velocidad de los Barrotes
Remplazando
92
B. Longitud de la rejilla
Longitud de la Rejilla
Separación entre barrotes (2 - 5 cm) adoptaremos un valor intermedio de 3 cm
Diámetro de cada barrote
Ancho total de la Rejilla
Remplazando
Para que el diseño cumpla con el Ancho del Canal de Aducción debe encontrarse
entre .
C. Área Neta 2 (An2)
Remplazando
93
D. Numero de Orificios
Remplazando
Se recomienda aproximar al siguiente número entero
E. Área Neta Re
Remplazando
F. Longitud de la Rejilla Real
Remplazando
Se recomienda aproximar al múltiplo de diez
94
G. Velocidad entre Varillas
Remplazando
4.5 DISEÑO DEL CANAL DE ADUCCION
Para continuar con los parámetros y que cumpla el diseño para el canal de
aducción se adoptó
4.5.1 Aguas abajo
Profundidad aguas abajo
Remplazando
95
4.5.2 Aguas arriba
A. Longitud del Canal
Remplazando
B. Profundidad Aguas Arriba
Remplazando
C. Altura del Muro del Canal de Aducción de Entrada
Remplazando
96
D. Altura del Muro del Canal de Aducción de Salida
Remplazando
4.5.3 Velocidad del agua al final del Canal
Remplazando
4.6 DISEÑO DE LA CÁMARA DE RECOLECCIÓN
A. Alcance filo superior
Remplazando
97
B. Alcance filo inferior
Remplazando
C. Ancho de la Cámara de Recolección B´
Remplazando
Según el RAS el ancho de la cámara no debe ser menor a
4.7 CÁLCULO DEL CAUDAL DE EXCESOS
A. Altura lámina de agua H
Remplazando
98
B. Coeficiente de descarga
El coeficiente de Descarga que se adopta es de
C. Caudal captado
Remplazando
D. Caudal de Excesos
Remplazando
E. Altura lámina de Agua Excesos
Remplazando
99
F. Velocidad de Excesos
Remplazando
G. Alcance filo superior
Remplazando
4.8 MURO DE CONTENCIÓN
4.8.1 Altura Calculada del Muro de Contención
Remplazando
100
4.8.2 Altura Real del Muro de Contención H
Remplazando
4.8.3 Cotas de la Bocatoma de Fondo
Tabla 6 Cota de la Bocatoma
COTAS BOCATOMA DE FONDO
Fondo del rio en la captación 2320,00
Lámina sobre la presa
Diseño 2320,02
Máxima
Promedio
Corona de los muros
de contención 2321,00
canal de aducción
fondo aguas arriba 2319,83
fondo aguas abajo 2319,80
lámina aguas arriba 2319,85
lámina aguas abajo 2319,83
cámara de recolección
cresta del vertedero de excesos 2319,65
fondo 2319,15
tubería de entrada
cota de entrada 2319,15
cota del rio en la entrega 2319,00
cota de salida 2318,70
101
4.9 DISEÑO ADUCCIÓN BOCATOMA – DESARENADOR COTAS
4.9.1 Pendiente
Remplazando
4.9.2 Coeficiente de Rugosidad de la Tubería
La rugosidad tomada para la tubería debe ser 0,009
4.9.3 Diámetro de la Tubería
Remplazando
A. Diámetro Comercial
Se adopta el diámetro superior comercial más cercano
102
B. Diámetro Comercial
Para el diseño de la red principal se toma un diámetro de 600mm
C. Caudal a Tubo Lleno
Remplazando
D. Área a Tubo lleno
Remplazando
E. Velocidad a Tubo Lleno
Remplazando
103
F. Radio Hidráulico (al caudal de diseño)
Remplazando
G. Relación Hidráulica
Remplazando
4.9.4 Relación
Para el diseño la relación hidráulica para las velocidades del diseño es de 0.292
4.9.5 Velocidad de Diseño
Remplazando
104
4.9.6 Relación
Para el diseño la relación hidráulica para los diámetros de nuestro diseño es de
0,076
4.9.7 Lámina de Agua
Remplazando
4.9.8 Perdidas (p)
Remplazando
105
4.10 DISEÑO DEL DESARENADOR
Ilustración 7. Desarenador
4.10.1 Temperatura: 20°C
4.10.2 Viscosidad Cinemática: Grado del Desarenador: 1,00
4.10.3 Relación longitud Ancho L:B 4:1
4.10.4 Diámetro de la Partícula:
4.10.5 Densidad Relativa del Arena: 2,65
4.10.6 Densidad Relativa del Agua: 1,00
4.10.7 Cota mínima a la entrada del Desarenador: 2299
4.11 PARÁMETROS DEL SEDIMENTADOR
4.11.1 Velocidad de sedimentación
106
Remplazando
4.11.2 Porcentaje de Remoción
4.11.3 Relación de velocidades
Según los Elementos de Diseño en López Cualla tabla 9,3 la relación de
velocidades es de 3 (ANEXO F)
4.11.4 Velocidad Inicial
Remplazando
4.11.5 Profundidad útil de sedimentación
107
4.11.6 Tiempo de la Partícula en fondo
Remplazando
4.11.7 Periodo de Retención Hidráulico
Remplazando
4.11.8 Volumen del tanque
Remplazando
4.11.9 Área superficial del tanque
Remplazando
108
4.11.10 Dimensiones del Tanque
A. B
Remplazando
B. L
Remplazando
4.11.11 Carga Hidráulica
Remplazando
109
4.11.12
4.11.13 Diámetro inicial
Remplazando
4.11.14 Velocidad horizontal
Remplazando
4.11.15 Velocidad horizontal Máxima
Remplazando
110
4.11.16 Velocidad resuspención máxima
Remplazando
4.12 ELEMENTOS DEL DESARENADOR
4.12.1 Vertedero de Salida
A. Altura del Vertedero
Remplazando
B. Velocidad del Vertedero
111
Remplazando
Para los parámetros de diseño la velocidad del Vertedero no debe ser menor a
C. Alcance del Filo
Remplazando
D. Longitud Vertical
Remplazando
E. Pantalla de Salida
Profundidad
112
Remplazando
Distancia al vertedero de Salida
Remplazando
Se asume como mínimo la distancia del vertedero de salida 0.25m
F. Pantalla de Entrada
Profundidad
Remplazando
Distancia a la cámara de Aquietamiento
Remplazando
113
G. Almacenamiento de lodos
Profundidad Máxima
Remplazando
Para la profundidad del diseño no se puede pasar de los siguientes parámetros, la
profundidad máxima es de 0.80m y la mínima es de 0,50m.
Distancia del Punto de Salida a la Cámara de Aquietamiento
Remplazando
Distancia del Punto de Salida del Vertedero de salida
Remplazando
114
Pendiente Transversal
Remplazando
Pendiente Longitudinal
Remplazando
Pendiente Longitudinal
Remplazando
H. Cámara de Aquietamiento
Profundidad
115
Remplazando
Ancho
Remplazando
Largo (adoptado)
El largo adoptado para el diseño es de 1 m
I. Rebose de la Cámara de Aquietamiento
Caudal de Excesos
Remplazando
Altura del Muro en el Desarenador
116
Remplazando
Velocidad
Remplazando
Altura del Muro
Remplazando
Longitud del Muro
Remplazando
117
Remplazando
El adoptado para el diseño es de 0.80m
J. Perfil Hidráulico
Velocidad
Remplazando
Velocidad
Remplazando
118
Perdidas
Remplazando
K. Perdidas a la entrada de la zona de sedimentación
Velocidad
Remplazando
Velocidad
Remplazando
Perdidas
119
Remplazando
4.12.2 Cotas del Desarenador
Tabla 7. Cota del Desarenador
COTAS DESARENADOR
batea de la tubería de entrada 2319,00
lámina de agua a la entrada 2319,10
lámina de agua en la cámara de aquietamiento 2319,10
lámina de agua en el Sedimentador 2319,10
lámina de agua en la cámara de recolección 2318,95
corona de los muros del Sedimentador 2319,40
fondo de la cámara de aquietamiento 2318,60
batea de la tubería de lavado a la salida 2318,98
clave de la tubería de lavado a la salida 2318,69
fondo de la cámara de recolección 2318,65
4.13 DISEÑO DE CONDUCCIÓN
A. Longitud real de la tubería : 3410m
B. Carga hidráulica
Remplazando
120
C. J
Remplazando
D. Diámetro
Remplazando
Se adopta
E. Velocidad
Remplazando
F. Reynolds
121
Remplazando
G. Factor de fricción
H. Hf
Remplazando
I. Rugosidad absoluta = 0,0015mm
4.13.1 Comprobación del golpe de ariete
A. Celeridad de la Onda
Remplazando
122
B. Tiempo de Sobrepresión
Remplazando
C. Sobrepresión
Remplazando
4.14 DISEÑO DE LA BOMBA
4.14.1 Diámetro de Impulsión
A. Velocidad de impulsión Asumida: B. Área de Sección Transversal
Remplazando
123
C. Diámetro
Remplazando
D. Velocidad de Impulsión real
Remplazando
4.14.2 Diámetro de Succión
Remplazando
124
4.14.3 Altura Dinámica de Succión
Tabla 8. Altura dinámica de Succión
Altura dinámica succión
Accesorio succión Long. Equivalente (Le)
Altura estática 3,3
Válvula de pie con coladera 20
Codo de radio largo 90º 2,1
Entrada de borda 3,2
Sumatoria de Accesorios 28,6
A. Coeficiente de Tubería: B. Pendiente Línea Piezometrica
Remplazando
C. Pérdidas de Accesorios en la solución
Remplazando
125
4.14.4 Altura Dinámica de Impulsión
Tabla 9. Altura dinámica de Impulsión
Altura dinámica impulsión
Accesorio impulsión Long. Equivalente (Le)
Altura estática 24,5
Válvula de retención horizontal 8,1
Válvula de cortina 10
Reducción (3*2.5=d) 0,19
Codo radio corto 90º (4 codos) 5,2
Te con cambio de dirección 4,3
Sumatoria de Accesorios 52,29
A. Coeficiente de Tubería: B. Pendiente Línea Piezometrica
Remplazando
C. Longitud de la Tubería:
D. Altura Total: E. Perdidas de Accesorios en la impulsión
Remplazando
F. Escape (este no debe ser menor a 0,05m):
126
G. Perdida de fricción en la impulsión
Remplazando
H. Cabeza de Velocidad
Remplazando
I. Altura dinámica de impulsión
Remplazando
J. Altura Dinámica Total
Remplazando
4.14.5 Potencia de la Bomba
A. Eficiencia B. Potencia
127
Remplazando
4.14.6 Condiciones para evitar la Cavitación de la Bomba
A. B. Potencia
Remplazando
C. Metros Nivel del Mar D. Altura Barométrica del Lugar
Remplazando
E. F. Cabeza Neta de Succión
Remplazando
128
G. Tiempo de retención
H. Volumen pozo de Succión
Remplazando
4.14.7 Sumergencía
A. Diámetro de Succión
B. Sumergencía
Remplazando
129
C. Altura Máxima de la Lámina de Agua
D. Altura Mínima de la Lámina de Agua
E. Altura de la Válvula de Pie
F. Altura del Tanque
Remplazando
G. Área del Tanque
Remplazando
H. Lado del Tanque
Remplazando
130
4.15 SISTEMA DE CLORACIÓN
Dosificación de Cloro Líquido: Penclorito
Caudal de Diseño:
Disolución para dosificación del 1%en peso
Dosis de Cloro:
4.15.1 Gasto de cloro
Remplazando
4.15.2 Bomba dosificadora
La concentración de cloro es de al tener de dosificación del 1%por lo cual
de la bomba dosificadora es de:
131
Remplazando
4.16 ANCLAJES
Caudal
Codo 45°
Altura
Diámetro
Arena sin Limo ni arcilla
=
A. Codo horizontal
Remplazando
132
B. Empuje Total
Figura 7. Empuje total de Anclajes 100m
60cm = 24”
100m
Concreto simple
10 cm + 10 cm + 60 cm = 80cm
Remplazando
133
C. Corte Vertical
Remplazando
134
5. CONCLUSIONES
Dados los resultados de la investigación se pudo realizar el diseño del
Acueducto de La Vereda Santa Lucia.
En la vereda de Santa Lucida se encontraron diferentes tipos de suelos que no
impiden la construcción del acueducto en ésta.
Según el Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento
Básico, el nivel de complejidad del acueducto es bajo ya que la población es
menor a 2500 habitantes.
El caudal de la Quebrada La Machamba fue el óptimo para la realización del
diseño del acueducto.
Según el crecimiento demográfico encontrado, el diseño del acueducto puede
mantenerse por un periodo de 15 años.
Por medio del presente trabajo de investigación, se logro una interacción con
la comunidad donde se pronuncia la necesidad y la importancia de contar con
el abastecimiento del recurso de agua potable, contando con el
acompañamiento e indicación de ésta.
El trabajo investigativo permitió la complementó de los procesos teóricos
adquiridos como estudiante durante el transcurso de formación en el
135
Programa de Ingeniería Civil de la Universidad de La Salle, con el desarrollo
practico y el enfoque a la extensión a la comunidad.
Dentro del progreso del presente trabajo, se permitió adelantar un proceso de
mejora en las condiciones de vida de los habitantes de la Vereda de Santa
Lucia, por medio del diseño de captación y conducción de agua potable que va
suplir una de las necesidades básicas de dichos pobladores.
136
7. RECOMENDACIONES
RECOMENDACIONES PROCESO CONSTRUCTIVO
Ceñirse explícitamente a los planos entregados con los diseños respectivos.
RECOMENDACIONES FUNCIONAMIENTO DESARENADOR
Se debe evaluar por parte del personal especializado la periodicidad del
proceso de lavado del Desarenador con el fin de optimizar su funcionamiento.
Se sugiere hacer un estudio de tratabilidad del agua para su potabilización
según normatividad de sector.
RECOMENDACIONES ADAPTACION TANQUE DE ALMACENAMIENTO
El tanque se debe proteger con un sistema de cerramiento para evitar el
acceso de animales o personal ajeno que puedan atentar contra su buen
funcionamiento.
Se debe realizar un mantenimiento periódico de esta estructura para mantener
las condiciones de potabilidad del agua captada por medio del presente
diseño.
137
RECOMENDACIONES DE MANTENIMIENTO
El mantenimiento e inspección de las estructuras, de las líneas de aducción,
de conducción y de las válvulas de compuerta, de purga y de ventosa debe
ser periódico y debe estar a cargo de personal capacitado y designado
directamente por las autoridades municipales.
Se debe hacer un programa de reforestación de las partes altas de la
Quebrada La Machamba, para poder contar con el flujo constante de agua en
la fuente de abastecimiento del presente proyecto.
Las estructuras deben protegerse con un sistema de cerramiento para evitar el
acceso de animales y personal ajeno.
138
BIBLIOGRAFIA
ALCALDIA MUNICIPAL DE SAN JOSE DE CABRERA, Esquema de
Ordenamiento Territorial (EOT), Cabrera - Cundinamarca, 2006.
ALCALDIA MUNICIPAL DE SAN JOSE DE CABRERA, Plan de Desarrollo
Municipal Cabrera, Cabrera, 2006.
APUNTES TOMADOS EN CLASE por Sara P. Hernández Barrera, acueductos y
Alcantarillados, Dictada por Angélica Ávila, Ingeniera Civil. Universidad de la Salle.
Facultad de Ingeniería Civil. Bogotá, 2007.
CORCHO ROMERO, Freddy Hernán. Acueductos: teoría y diseño. Medellín:
Universidad de Medellín. Centro General de Investigación, 1993. 591 p. (Colección
Universitaria de Medellín; 16).
INSTITUYO COLOMBIANO DE NORMAS TÉCNICAS Y CERTIFICACIÓN. Tesis y
otros trabajos de grado.
INSTITUTO GEOGRÁFICO AGUSTÍN CODAZZI. Mapas en línea, descarga tu
mapa, Mapas de Colombia. [En línea] [Consultada el 23 de Febrero de 2009].
<http/www.cundinamarca.gov.co/Cundinamarca/municipios/frm_municipio.asp?cod
igo10>.
139
LARA CASTILLO, Benilda. Acueductos. Popayán: Universidad del Cauca.
Facultad de Ingeniería Civil. Departamento de Ingeniería Ambiental y Sanitaria,
1997. 406p.
LOPEA CUALLA, Ricardo Alfredo. Elementos de diseño para acueductos y
alcantarillados. 2 ed. Bogotá: Escuela colombiana de Ingeniería, 2003. 546 p.
RUIZ SARAY, Rosa Amparo. Estructura a tener en cuenta para la presentación
escrita del trabajo de grado: anteproyecto. Universidad de la Salle. Facultad de
Ingeniería Civil. Bogotá: cuarta revisión Marzo 02 de 2009.
VIZER, Eduardo A. Ciberlegenda Número 10, 2002. Metodología de intención en
la práctica comunitaria: investigación acción, capital y cultivo social [en línea] 2002
[consultada el 24 de Febrero de 2009]. <http/www.uff.br/mestcii/vizer2htm>
140
ANEXOS
ANEXO A Carta de Presentación de la Alcaldía Cabrera Cundinamarca
141
ANEXO B. Resultados Caracterización Quebrada la Machamba
142
ANEXO C. Registro Fotográfico Caracterización Quebrada La Machamba
Aceites y Grasas
Alcalinidad
Sólidos
144
ANEXO E. Costos de la Investigación
1. Recursos de los Materiales
Los materiales que se usaron durante el desarrollo de la presente investigación
son:
Tabla 10: Presupuesto de Recursos materiales
CONCEPTO UNIDAD CANTIDAD VALOR
UNITARIO VALOR TOTAL
Papel Bond Tamaño Carta Global 3 $ 10.000 $ 30.000
Papel Bond Tamaño Pliego Global 2 $ 11.000 $ 22.000
Discos Compactos Global 1 $ 30.000 $ 30.000
Fotocopias Global 200 $ 100 $ 20.000
Cartografias Global 4 $ 14.000 $ 56.000
Plano Catastral Global 1 $ 34.000 $ 34.000
Impresiones Global 1000 $ 300 $ 300.000
TOTAL DE RECURSOS DE MATERIALES $ 492.000
2. Recursos Institucionales
Los recursos institucionales de la presente investigación
Alcaldía Municipal de Cabrera Cundinamarca
Universidad de la Salle
Agustín Codazzi (Bogotá)
145
3. Recursos Tecnológicos
Los recursos que se usaron durante el desarrollo de la presente investigación
fueron:
Tabla 11: Presupuesto de Recursos Tecnológicos
CONCEPTO UNIDAD CANTIDAD VALOR
UNITARIO VALOR TOTAL
Cámara Digital Fotográfica Global 1 $ 60.000 $ 60.000
Computador Global 1 $ 260.000 $ 260.000
Impresora Global 1 $ 40.000 $ 40.000
Plotter Global 1 $ 15.000 $ 15.000
Fax Global 1 $ 70.000 $ 70.000
TOTAL DE RECURSOS TECNOLOGICOS $ 445.000
4. Recursos Humanos
Los recursos que formaron parte durante el desarrollo de la investigación fueron:
Tabla 12: Presupuesto de Recursos Humanos
CARGO ENCARGADO No. DE
SEMANAS VALOR TOTAL
Investigador Principal Estudiante de Proyecto de
Grado 32 ---------------
Coinvestigadores Director Temático
* 32 $ 138.000
Asesor Metodológico** 32 $ 148.148
TOTAL DE RECURSOS HUMANOS $ 286.148
* Valor Asumido por la Universidad de La Salle, según Acuerdo 157 Diciembre 2008 Art, 8, siempre y cuando
el docente no sea de tiempo, en este caso el valor es asumido por la Universidad de la Salle, según contrato Laboral.
**
Valor Asumido por la Universidad de La Salle, según contrato Laboral.
146
5. Otros Recursos
Otros tipos de recurso que forman parte durante el desarrollo de la investigación
aparecen en las tablas:
Tabla 13: Presupuesto de Viáticos
CONCEPTO UNIDAD CANTIDAD VALOR
UNITARIO VALOR TOTAL
Estadía Global 27 $ 45.000 $ 1.215.000
Alimentación Global 81 $ 4.500 $ 364.500
TOTAL RECURSOS VIATICOS $ 1.579.500
Tabla 14: Presupuesto de Transportes
CONCEPTO UNIDAD CANTIDAD VALOR
UNITARIO VALOR TOTAL
Bogotá - Cabrera Global 28 $ 15.000 $ 420.000
Cabrera - Santa Lucia Global 28 $ 4.000 $ 112.000
Santa Lucia - Cabrera Global 28 $ 4.000 $ 112.000
Cabrera - Bogotá Global 28 $ 15.000 $ 420.000
TOTAL DE RECURSOS TRANSPORTE $ 1.064.000
Tabla 15: Presupuesto de Laboratorio
CONCEPTO UNIDAD CANTIDAD VALOR
UNITARIO VALOR TOTAL
Aceites y Grasas Global 1 $ 13.500 $ 13.500
Alcalinidad Total Global 1 $ 2.100 $ 2.100
Color Global 1 $ 1.350 $ 1.350
Conductividad Global 1 $ 1.350 $ 1.350
Sólidos Totales Global 1 $ 3.900 $ 3.900
Turbiedad Global 1 $ 3.000 $ 3.000
PH Global 1 $ 3.000 $ 3.000
TOTAL DE RECURSOS LABORATORIO $ 28.200
147
6. Total de los Recursos Financieros
Tabla 16: Presupuesto recursos financieros
RECURSOS
FUENTES DE FINANCIACION
UNIVERISDAD DE LA SALLE
PROGRAMA DE INGENIERIA
CIVIL
ENTIDAD PATROCINADORA
VEREDA DE SANTA LUCIA
ESTUDIANTE TOTAL
Humanos $ 286.148 $ 286.148
Materiales $ 492.000 $ 492.000
Tecnológicos $ 445.000 $ 445.000
Viáticos $ 1.579.500 $ 1.579.500
Transporte $ 1.064.000 $ 1.064.000
Laboratorio $ 28.200 $ 28.200
Sub-total $ 286.148 $ 2.643.500 $ 965.200 $ 3.894.848
Imprevisto 5% $ 14.307 $ 132.175 $ 48.260 $ 194.742
Total $ 300.455 $ 2.775.675 $ 1.013.460 $ 4.089.590
TOTAL DE LOS RECURSOS FINANCIEROS $ 4.089.590
ANEXO F. Asignación del Nivel de Complejidad
Tabla 17: Asignación del Nivel de Complejidad27
Asignación del Nivel de complejidad
Nivel de Complejidad
Población de la Zona Urbana (habitantes
Capacidad Económica de los
Usuarios
Bajo < 2500 Baja
Medio 2501 a 12500 Baja
Medio Alto 12501 a 60000 Media
Alto > 60000 Alta
27
MINISTERIO DEL DESARROLLO ECONOMICO. Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y
Saneamiento Básico, 2000. Anexo tabla titulo A.3-1
148
ANEXO G. Numero de Hazen
Tabla 18: Número de Hazen28
Número de Hazen
CONDICIONES REMOCIÓN (%)
87,5 80 75 70 65 60 55 50
n = 1 7,00 4,00 3,00 2,30 1,80 1,50 1,30 1,00
n = 3 2,75 1,66 0,76
n = 4 2,37 1,52 0,73
Máximo Teórico 0,88 0,75 0,50
28
LÓPEZ CUALLA, Ricardo Alfredo. Elementos de Diseño para Acueductos y Alcantarillados. 2ed. Bogotá:
Escuela Colombiana de Ingeniería, 2003. P.191.
150
ANEXO I PLANO DE UBICAICON DE LA VEREDA SANTALUCIA
Plano de Ubicación de la Vereda de Santa Lucia
ANEXO J PLANTA Y CORTE DE LA BOCATOMA
Planta y Corte de la Bocatoma
ANEXO K PLANTA Y CORTE DEL DESARENADOR
Planta y Corte del Desarenador
ANEXO L PERFIL TERRENO, PERFIL TUBERIA
Perfil Terreno, Perfil Tubería
ANEXO M CASETA DE BOMBEO
Plano de Bomba
ANEXO N PLANO DE RED DE DISTRIBUCION TOTAL
Plano de Red de distribución total
RE
PU
BLIC
A D
E C
OLO
MB
IAD
EP
AR
TAM
EN
TO D
E C
UN
DIN
AM
AR
CA
MU
NIC
IPIO
DE
CA
BR
ER
AV
ER
ED
A S
AN
TALU
CIA
PR
E-D
ISE
ÑO
HID
RA
ULIC
O D
EL
AC
UE
DU
CTO
DE
LA V
ER
ED
A D
ES
AN
TA LU
CIA
, CA
BR
ER
AC
UN
DIN
AM
AR
CA
SA
RA
PA
OLA
HE
RN
AN
DE
Z BA
RR
ER
A
PR
ESE
NTÓ
:
SA
RA
PA
OLA
HE
RN
AN
DE
Z BA
RR
ER
A
DIS
EÑ
Ó Y
DIBU
JÓ:
SE
CR
ETA
RIA
DE PLAN
EACIO
NM
UN
ICIPAL
APR
OB
Ó:
ESC
ALA:
FECH
A:
1:100
MA
RZO
DE
2008
PLA
NC
HA
No.
DE:
14
CO
NTIEN
E:
PLA
NTA Y C
OR
TES B
OC
ATO
MA
RE
JILLA
RE
PU
BLIC
A D
E C
OLO
MB
IAD
EP
AR
TAM
EN
TO D
E C
UN
DIN
AM
AR
CA
MU
NIC
IPIO
DE
CA
BR
ER
AV
ER
ED
A S
AN
TALU
CIA
SA
RA
PA
OLA
HE
RN
AN
DE
Z BA
RR
ER
A
PR
ESE
NTÓ
:
SA
RA
PA
OLA
HE
RN
AN
DE
Z BA
RR
ER
A
DIS
EÑ
Ó Y
DIBU
JÓ:
SE
CR
ETA
RIA
DE PLAN
EACIO
NM
UN
ICIPAL
APR
OB
Ó:
ESC
ALA:
FECH
A:
1:100
MA
RZO
DE
2008
PLA
NC
HA
No.
DE:
24
CO
NTIEN
E:
PLA
NTA
Y CO
RTE
DES
AREN
ADO
R
PR
E-D
ISE
ÑO
HID
RA
ULIC
O D
EL
AC
UE
DU
CTO
DE
LA V
ER
ED
A D
ES
AN
TA LU
CIA
, CA
BR
ER
AC
UN
DIN
AM
AR
CA
REPUBLICA DE COLOMBIA DEPARTAMENTO DE CUNDINAMARCA,
MUNICIPIO DE CABRERA - CUNDINAMARCA
DISEÑO PRE-HIDRAULICO PARA LA VEREDA DE SANTA LUCIA
CABRERA, CUNDINAMARCA
CONTIENE: RED
PRESENTÓ: SARA PAOLA HERNANDEZ
BARRERA
PROGRAMA: EPANET
RE
PU
BLIC
A D
E C
OLO
MB
IAD
EP
AR
TAM
EN
TO D
E C
UN
DIN
AM
AR
CA
MU
NIC
IPIO
DE
CA
BR
ER
AV
ER
ED
A S
AN
TALU
CIA
SA
RA
PA
OLA
HE
RN
AN
DE
Z BA
RR
ER
A
PR
ESE
NTÓ
:
SA
RA
PA
OLA
HE
RN
AN
DE
Z BA
RR
ER
A
DIS
EÑ
Ó Y
DIBU
JÓ:
SE
CR
ETA
RIA
DE PLAN
EACIO
NM
UN
ICIPAL
APR
OB
Ó:
ESC
ALA:
FECH
A:
1:100
MA
RZO
DE
2008
PLA
NC
HA
No.
DE:
44
CO
NTIEN
E:
PLA
NTA
CA
SE
TA D
E BO
MBEO
PR
E-D
ISE
ÑO
HID
RA
ULIC
O D
EL
AC
UE
DU
CTO
DE
LA V
ER
ED
A D
ES
AN
TA LU
CIA
, CA
BR
ER
AC
UN
DIN
AM
AR
CA
RE
PU
BLIC
A D
E C
OLO
MB
IAD
EP
AR
TAM
EN
TO D
E C
UN
DIN
AM
AR
CA
MU
NIC
IPIO
DE
CA
BR
ER
AV
ER
ED
A S
AN
TALU
CIA
SA
RA
PA
OLA
HE
RN
AN
DE
Z BA
RR
ER
A
PR
ESE
NTÓ
:
SA
RA
PA
OLA
HE
RN
AN
DE
Z BA
RR
ER
A
DIS
EÑ
Ó Y
DIBU
JÓ:
SE
CR
ETA
RIA
DE PLAN
EACIO
NM
UN
ICIPAL
APR
OB
Ó:
ESC
ALA:
FECH
A:
1:100
MA
RZO
DE
2008
PLA
NC
HA
No.
DE:
34
CO
NTIEN
E:
PER
FIL TER
REN
OP
ER
FIL TUBER
IA
PR
E-D
ISE
ÑO
HID
RA
ULIC
O D
EL
AC
UE
DU
CTO
DE
LA V
ER
ED
A D
ES
AN
TA LU
CIA
, CA
BR
ER
AC
UN
DIN
AM
AR
CA