Instituto Tecnológico Superior de Valladolid “ANALISIS DE RED DE DISTRIBUCION DE AGUA POTABLE EN CHEMAX YUCATAN.” Alumnos: Marcos Israel Chi Balam Lorenzo Kanxoc Kumul Docente: M. En Arq. Lucila Guadalupe Aguilar Rivero CARRETERA VALLADOLID - TIZIMÍN, KM. 3.5 TABLAJE CATASTRAL NO. 8850 VALLADOLID, YUCATÁN, MÉXICO, C.P. 97780. Número de registro: RPrIL-072 Fecha de inicio: 2017-04-10 I CONTENIDO INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................ 3 1. ANTECEDENTES DEL PROBLEMA .............................................................................. 4 2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ............................................................................ 5 3. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACION ........................................................................... 6 3.1 OBJETIVO GENERAL .................................................................................................... 6 3.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS .......................................................................................... 6 4. FORMULACION DE HIPOTESIS................................................................................. 7 5. JUSTIFICACIÓN ............................................................................................................. 8 6. VIABILIDAD DE LA INVESTIGACION ..................................................................... 10 8. MARCO TEORICO ....................................................................................................... 15 11. a. 12. METODOLOGÍA ....................................................................................................... 25 MUESTRA ...................................................................................................................... 26 BOSQUEJO DEL MÉTODO DE INVESTIGACIÓN ............................................ 27 9.1 INSTRUMENTOS ........................................................................................................... 27 10. CONCLUSIÓN ............................................................................................................... 34 11. FUENTES CONSULTADAS ....................................................................................... 35 2 INTRODUCCIÓN La red de distribución es la parte de un sistema de abastecimiento de agua potable integrada por las tuberías de alimentación, circuitos, líneas abiertas y accesorios, instalados en las vialidades de las localidades, por medio de la cual se lleva el agua hasta las tomas domiciliarias para su entrega a los usuarios. Su correcto funcionamiento depende de un diseño adecuado, de una selección cuidadosa de los materiales por utilizar, de mano de obra calificada para su instalación, de la observancia estricta de las especificaciones de construcción, de la correcta supervisión de la ejecución de la obra, de una operación y la conservación eficiente. La falta de atención a los aspectos ya mencionados, origina la de permitir el paso del agua al exterior a través de las uniones de sus elementos de las redes de distribución, lo que puede ocasionar fugas y la incorporación de otros fluidos al interior de las tuberías de distribución de agua potable, como son: aceites, grasas y aguas residuales, entre otros, lo que provoca la contaminación del agua que se distribuye a los usuarios del servicio en el municipio. El presente trabajo de protocolo de investigación trata de hacer uso de la norma de agua para la verificación y análisis de la red de distribución de agua potable en el municipio para poder emplearlo en el mantenimiento o rehabilitación de la misma. La finalidad es analizar si las redes de distribución del municipio cumplen con lo estipulado en la norma y de acuerdo dar los criterios a considerar par su buen funcionamiento. 3 1. ANTECEDENTES DEL PROBLEMA En el municipio de Chemax, Yucatán, se cuenta con 3 fuentes de abastecimiento de agua potable los cuales son captadas de forma subterránea, dos son de tanques elevados, y una extrae el agua de manera directa. Hace 4 años a la fecha se realizaron acciones por parte del gobierno de rolando zapata bella para la ampliación y modernización del sistema de agua potable en Chemax Yucatán. Existe la concordancia del abasto de agua, pero al paso del tiempo se ha encontrado diversas fugas de agua potable en zonas alejadas de las fuentes de abastecimiento. Un aspecto que impacta en forma considerable en el volumen de fugas que se presentan en la red, es la falta de una operación y mantenimiento acordes con las características del sistema. Por lo anterior, una de las principales características que deben cumplir las redes de distribución de agua potable, con objeto de evitar los riesgos antes citados y preservar el recurso, así como su calidad, es que tengan características de una red de distribución con la capacidad de no permitir el paso del agua al exterior a través de las uniones de sus elementos esto se puede resolver mediante la verificación y el cumplimiento de la norma. 4 2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA El pueblo de Chemax Yucatán ha ido creciendo y el ascenso de su nivel cultural y social se ha ido desarrollando constantemente por lo que el agua ha sido el recurso que más se utiliza, pero en realidad el municipio se ha venido afectando por fugas en las tuberías secundarias de distribución lo que trae consigo afectación a las calles por varias reparaciones y mantenimientos que se le da perjudicando considerablemente el tránsito de vehículos donde se hace dichas reparaciones, no se tiene un estudio técnico para determinar las fugas en el municipio de Chemax, Yucatán, por ello tampoco se puede tomar una decisión para la necesidad de hacer un proyecto de las redes de agua potable así como la validación y el aseguramiento del buen funcionamiento de las instalaciones de suministro de la misma. 5 3. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACION 3.1 OBJETIVO GENERAL Analizar la red de distribución del sistema de abastecimiento de agua potable de la colonia paraíso de Chemax Yucatán, de acuerdo a la NOM-013CNA-2000 para que pueda ser utilizado como instrumento de estudio de la misma. 3.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS Identificar el estado actual de la fuente subterránea de abastecimiento de Chemax Yucatán. Determinar el cumplimiento de la red mediante la norma NOM-013-CNA2000. la presión de fluidos de las redes de distribución de agua en tomas domiciliarias alejadas de las fuentes de abastecimiento. Identificar las redes de distribución de agua en el plano de la fuente de abastecimiento de agua. 6 4. FORMULACION DE HIPOTESIS Debido a las variaciones de la demanda de agua ocasionada por diferentes actividades que se desarrollan a lo largo del día afectan las instalaciones de captación de agua. Con nuestra investigación pretendemos analizar las condiciones actuales de las redes de distribución de agua en Chemax con el propósito que pueda ser de favorable o desfavorable por lo que se describirá por los supuestos. Las pruebas de presión mediante cronómetros hacia zonas alejadas del lugar nos podrán dar una pauta para verificar que cumple con las características de del buen funcionamiento del abastecimiento de agua de acuerdo a la norma vigente del agua. La determinación de la presión de las redes no tiene que ser necesaria para la solución de los problemas de fugas y basta con darle mantenimiento por el ayuntamiento. El método de prueba podrá dar resultado para la realización de propuestas prioritarias en la asamblea de proyectos. 7 5. JUSTIFICACIÓN Ante el crecimiento la necesidad de la población ha ido cambiando en la actualidad existen. escuelas, hospitales, hoteles, pequeñas empresas, sistemas de riego y nuevas colonias que hacen uso del agua de manera constante y variable. En materia de abastecimiento de agua potable es que el municipio no cuenta con la planeación técnica a futuro de un sistema de agua para el control de aseguramiento de las redes de agua de acuerdo a las necesidades que la población pudiera requerir en la actualidad, y que ha propiciado el temor que pudiera ocasionarse la incapacidad de dotación, servicios insuficientes y fugas en las redes de distribución. Resulta de especial interés conocer cuáles son los tipos afectaciones en las instalaciones a partir de ahí, analizar las condiciones actuales de las redes de distribución del sistema de agua potable, de esa forma asegurar el servicio de agua potable contribuyendo al mejoramiento y desarrollo de la comunidad de Chemax. La presente investigación surge como la necesidad de estudiar los sistemas de abastecimiento de agua potable en Chemax para mejorar las redes de distribución de agua así poder dictaminar las afectaciones producidas por falla del diseño o si solo es causado por su naturaleza. La investigación busca proporcionar información que será útil para la comunidad de Chemax, para mejorar el conocimiento técnico sobre las afectaciones en las redes de distribución de agua potable. con el fin de poder hacer uso de ello en la planeación de proyectos de mejoramiento de agua potable. 8 Debido a que no se cuenta con estudios técnicos del sistema de abastecimiento actual y la planeación de abastecimiento necesario para el aseguramiento de las redes de distribución de agua potable el presente trabajo es conveniente para afianzar un mayor conocimiento sobre la ocurrencia de posibles afectaciones en las instalaciones. Por otra parte, la investigación contribuye a ampliar los datos sobre las cantidades requeridas del sistema de abastecimiento para contrastarlos a otros estudios similares y analizar las posibles variantes según el tipo de necesidad, así como el rediseño de las redes de distribución. 9 6. VIABILIDAD DE LA INVESTIGACIÓN Debido a que no se cuenta con suficientes estudios de alcance municipal sobre la planeación de agua potable, y sus estrategias de prevención del tipo de necesidad requerida, el presente trabajo es conveniente para afianzar un mayor conocimiento sobre la ocurrencia de las afectaciones en la red de distribución de agua potable en la colonia paraíso de Chemax, Yucatán. Este estudio sirve para identificar las condiciones en las que se encuentra la red de distribución de agua potable en la colonia paraíso de Chemax Yucatán para futuros proyectos agua en el municipio de Chemax. Los resultados serán de utilidad para la realización del mantenimiento en proyectos de mejoramiento que tengan relación con el sistema de agua potable evitando afectaciones que pudiera ocasionarse en las instalaciones de agua potable. Unas implicaciones de los resultados serían no adecuarlas a los proyectos para analizar y diseñar proyectos de mejoramiento de la red de distribución del sistema de agua potable y pueda haber fugas en distintas zonas del municipio lo que traería consigo reparaciones, que afecta la calle provocando huecos y baches. El estudio podrá brindar la información de las condiciones actuales de la red de distribución de agua en la colonia paraíso del municipio de Chemax, Yucatán. Las sugerencias que podría brindar el proyecto de investigación seria que al ser utilizados sean para fines de diseño de proyectos en un futuro. Los problemas que se ocasionan por no tener una planeación técnica del análisis de las redes de distribución de agua, ocasiona el temor de la realización de nuevas obras de desarrollo y las afectaciones que podría ocasionar en la red de distribución de la colonia paraíso. 10 Al no tener el cuidado de como plantear las necesidades de la población, en realidad no se sabe hasta cuándo sería necesario hacer un estudio para de análisis de la red de distribución sobre las condiciones en las que se pudieran encontrar el funcionamiento de la red de distribución y como podría afectar las estructuras de suministro. Socialmente se tiene que podrá beneficiar a la población para futuros proyectos mejoramiento de la red evitando reparaciones a corto plazo. Sin embargo, para fines prácticos se tiene este proyecto que defina mediante un análisis de las instalaciones de la red de distribución de agua enfocada al mejoramiento de la misma que puedan servir como una fuente confiable para ser un instrumento técnico de la colonia paraíso de Chemax Yucatán. Sin embargo, existen diversas alternativas, pero para fines concretos solo se describirá las reconvenciones mejores acertadas para que cuando se lleve a cabo la investigación a una mayor profundidad y se tenga en consideración para la aportación de la misma. 7. MARCO DE REFERENCIA 1.1 UBICACIÓN Este municipio se localiza en la región oriente del estado. Está comprendido entre los paralelos 20º35' y 20º38' de latitud norte y los meridianos 87º33' y 88º04' de longitud oeste; posee una altura promedio de 26 metros sobre el nivel del mar. Limita con los siguientes municipios: al norte con Temozon y Tizimin, al sur con Valladolid, al este con el Estado de Quintana Roo y al oeste con Valladolid. 1.2 INDICADORES SOCIODEMOGRAFICOS La población total del municipio en 2010 fue de 33,490 personas, lo cual representó el 1.7% de la población en el estado. 11 En el mismo año había en el municipio 7,104 hogares (1.4% del total de hogares en la entidad), de los cuales 868 estaban encabezados por jefas de familia (0.8% del total de la entidad). El tamaño promedio de los hogares en el municipio fue de 4.7 integrantes, mientras que en el estado el tamaño promedio fue de 3.9 integrantes. El grado promedio de escolaridad de la población de 15 años o más en el municipio era en 2010 de 4.8, frente al grado promedio de escolaridad de 8.2 en la entidad. En 2010, el municipio contaba con 36 escuelas preescolares(2.8% del total estatal), 45 primarias (3.3% del total) y 18 secundarias (3.2%). Además, el municipio contaba con dos bachilleratos (0.8%) y ninguna escuela de formación para el trabajo. El municipio también contaba con 16 primarias indígenas (9.2%). Las unidades médicas en el municipio eran diez (2.5% del total de unidades médicas del estado). El personal médico era de 20 personas (0.5% del total de médicos en la entidad) y la razón de médicos por unidad médica era de 2, frente a la razón de 10.4 en todo el estado. 12 Tabla 1 indicadores de población en el municipio de Chemax Yucatán. 1.3 ASPECTOS GENERALES DE LA POBLACION Actualmente la localidad cuenta 33490 habitantes. Tiene una densidad de 22,88 habitante/ km2, El municipio de Chemax ocupa una superficie de l,348.34 Km2 es un tipo de población no urbanizada (SEDESOL, 2010) 1.4 GEOLOGIA E HIDROLOGIA Características y Uso de Suelo Suelo tipo rocoso (Yucatán., 2010) Hidrografía 13 1.5 FUENTES DE ABSTECIMIENTO DE AGUA POTABLE En el territorio municipal no existen corrientes superficiales de agua. Sin embargo, hay corrientes subterráneas que forman depósitos comúnmente conocidos como cenotes. (Yucatán., 2010) En algunos casos los techos de estos se desploman y forman las aguadas. Actualmente existe un registro de 64 cenotes en el municipio de los cuales citamos algunos: Fuente: Secretaria de Ecología del Gobierno del Estado 14 8. MARCO TEORICO 1. SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA. 1.1 Definición El proceso del suministro de agua potable comprende, de manera general, la captación, conducción, tratamiento, almacenamiento de agua tratada y distribución del recurso hídrico. Los sistemas convencionales de abastecimiento de agua utilizan para su captación aguas superficiales o aguas subterráneas. Las superficiales se refieren a fuentes visibles, como son ríos, arroyos, lagos y lagunas, mientras las subterráneas, a fuentes que se encuentran confinadas en el subsuelo, como pozos y galerías filtrantes. 1.2 Tipos de sistemas A) Agua de lluvia La captación de agua de lluvia se emplea en aquellos casos en los que no es posible obtener aguas superficiales y subterráneas de buena calidad y cuando el régimen de lluvias sea importante. Para ello se utilizan los techos de las casas o algunas superficies impermeables para captar el agua y conducirla a sistemas cuya capacidad depende del gasto requerido y del régimen pluviométrico. B) Aguas superficiales Las aguas superficiales están constituidas por los Captación de agua de lluvia arroyos, ríos, lagos, etc. que discurren naturalmente en la superficie terrestre. Estas fuentes no son tan deseables, especialmente si existen zonas habitadas o de pastoreo animal aguas ambas. Sin embargo, a veces no existe otra fuente alternativa en la comunidad, siendo necesario para su utilización, contar con información detallada y completa que permita visualizar su estado sanitario, caudales disponibles y calidad de agua. C) Aguas subterráneas La captación de aguas subterráneas se puede realizar atreves de manantiales, galerías filtrantes y pozos (excavados y tubulares) Se observa una de las muchas formas de aprovechamiento del agua subterránea con fines de consumo humano. 2. Captación De Agua Subterránea. 2.1 Definición Las obras de captación son las obras civiles y equipos electromecánicos que se utilizan para reunir y disponer adecuadamente del agua o subterránea. Dichas obras varían de acuerdo con la naturaleza de la fuente de abastecimiento su localización y magnitud. (ACOSTA, 2016) 15 2.2 Características Dichas obras como se mencionan son de gran importancia en el desarrollo de una sociedad, ya que intervine el todos los ámbitos social, económico y cultural pues gracias a ellas se logra que la gran el aprovechamiento y buena distribución del agua la cual llega a hogares y comercios. “El agua subterránea se capta principalmente a través de pozos verticales, que son los más difundidos a nivel mundial y a través de pozos horizontales como galerías filtrantes y zanjas de drenaje. Un pozo, es una obra compleja, que se proyecta y se construye para obtener agua subterránea de un acuífero, con el objetivo de satisfacer una demanda determinada. La vida útil de un pozo puede ser de décadas, y una vez agotada se debe proceder al abandono del pozo mediante el sellado”. (MARÍA PAULA COLLAZO CARABALLOO, 2012) Los trabajos efectuados para la adquisición del agua subterránea a sido un método único que es la perforación de pozos avalando la definición de los autores se puede decir que es el método universal para poder extraer el agua subterránea 2.3 Captación de aguas subterráneas El agua subterránea existe casi en cualquier parte por debajo de la superficie terrestre, la exploración de la misma consiste básicamente en determinar en dónde se encuentra bajo las condiciones que le permitan llegar rápidamente a los pozos a fin de poder ser utilizada en forma económica. La manera práctica de hacer lo anterior incluye la aplicación de conocimientos técnicos, experiencia en la perforación y sentido común. (ACOSTA, 2016) 16 2.4 Riesgo Ambientales Según (Suelo, 2019) Las aguas subterráneas son contaminadas por las actividades que se desarrollan en la superficie por la acción antrópica y dentro de las cuales sobresalen: a) Derrame o fuga de sustancias toxicas en la superficie o bodegas que posteriormente se infiltran (aceites y grasas, aguas residuales, residuos, químicos, etc.). b) Hidrocarburos por filtración de tanques de almacenamiento subterráneo o derrames accidentales. c) Sobre explotación de los acuíferos poniendo en riesgo la recarga y normal funcionamiento del mismo. d) Inadecuado mantenimiento de los sistemas de extracción de los pozos. e) Contaminación biológica de las aguas subterráneas por sobrealimentación o mal funcionamiento de sistemas sépticos o fugas en la red de alcantarillado. f) Eliminación, impermeabilización o urbanización de las zonas de recarga de los acuíferos. Como se hace mención una vez contaminada, la limpieza del agua subterránea es muy complicada por su difícil acceso. Además, el uso indiscriminado de aguas subterráneas puede generar agotamiento del recurso. 3.1 Tanques Elevados 3.2 Definición Son estanques de almacenamiento de agua que se encuentran por encima del nivel del terreno Natural y son soportados por columnas y pilotes o por paredes. 17 Desempeñan un Rol importante en los sistemas de distribución de agua, tanto desde el punto de vista económico, así como del funcionamiento hidráulico del sistema y del mantenimiento de un servicio eficiente. 3.2.1 Tipos De Tanques Tanques de cabecera: Se alimentan directamente de la fuente o planta de tratamiento mediante gravedad o bombeo. Causa una variación relativamente grande de la presión en las zonas extremas de la red de distribución. Tanques flotantes: Se ubican en la parte más alejada de la red de distribución con relación a la captación o planta de tratamiento, se alimentan por gravedad o por bombeo. Almacena agua en las horas de menor consumo y auxilia el abastecimiento de la ciudad durante las horas de mayor consumo 3.2.2 Instalaciones 3.2.2.1 Definición En la categoría Instalaciones se profundiza en el conjunto de conducciones y equipos mediante los que se genera, convierte, transforma, transporta, distribuye o utiliza la energía eléctrica, el agua, el gas, los residuos domiciliarios e industriales, así como también las instalaciones de climatización, telecomunicaciones, o protección contra el fuego y los agentes atmosféricos. 3.2.2.2 Hidráulicas El elemento más importante de las instalaciones hidráulicas es el grupo de bombeo, que extrae el agua del interior del pozo hasta el punto de entrega. Hay varios tipos de bombas: de eje horizontal, de eje vertical y grupo electrobomba sumergible; estas últimas son las más empleadas en el equipamiento de pozos 18 de captación de agua subterránea, ya que permiten extraer agua desde elevadas profundidades. 3.2.2.3 Tubería De Impulsión La tubería de impulsión comienza a la salida del grupo de bombeo y llega hasta la boca del pozo, finalizando en el punto de entrega del agua. En la fotografía nº 9 se puede ver el grupo de bombeo y los cables de alimentación eléctrica del mismo, así como el primer tramo de la tubería de impulsión durante su montaje en el pozo. Esta tubería debe soportar una presión nominal suficiente para aguantar las posibles puntas de presión previstas en la instalación, al igual que las juntas intercaladas entre las bridas. Las bridas de unión serán machohembra para embutir la junta entre ambas y los tramos de tubería se ensamblan con tornillería cincada. Estas bridas llevan muescas por las que pasan los cables de alimentación del grupo de bombeo y la tubería piezométrica. La tubería de impulsión debe de tener un diámetro suficiente para quepa dentro de la tubería de revestimiento del pozo, teniendo en cuenta el diámetro máximo de la brida, incluyendo el cable de alimentación del grupo electrobomba y las tuberías piezométrica (que se colocan alrededor de ella en las muescas que tienen las bridas de unión de los distintos tubos), y, a su vez, debe reducir al máximo las pérdidas de carga. La velocidad del agua en esta tubería debe de ser inferior a 3,5 m/s para que el flujo sea laminar. Ilustración 1 Estructura de suministró 19 3.2.2.4 Eléctricas La instalación eléctrica está compuesta por los siguientes elementos: 3.2.2.4 Transformador De Potencia Si la compañía suministradora da la energía en alta tensión será preciso colocar un transformador de potencia, que reduzca a la tensión de funcionamiento del grupo de bombeo. Las tensiones de funcionamiento más habituales, cuando las potencias instaladas son altas, son en baja tensión 400 V, 500 V, 690 V o 1.000 V. También se puede alimentar el grupo de bombeo en alta tensión, si ha sido preciso reducir la sección del cable de alimentación. Hay grupos de bombeo que funcionan a 3.300 V 3.2.2.5 Cables De Alimentación El cable es un conductor que transporta la energía eléctrica desde el secundario del transformador, a la tensión adecuada, hasta el grupo electrobomba. Estos cables suelen ser de cobre apantallado con aislamiento de etileno-propileo (EPR) o etileno-propileo de alta densidad (HEPR). 3.2.2.6 Cuadros De Maniobra Y Protección Constituyen un conjunto de elementos que permiten: 1.- Maniobrar la instalación: son los elementos que permiten controlar el proceso de explotación del pozo, facilitando y automatizando los arranques y paradas del grupo de bombeo. Estas funciones las puede realizar un Autómata Programable (PLC: Programable Logic Controller), cuya misión es centralizar todas las señales del proceso con el objeto de unificarlas y enviarlas para poder controlar su explotación en remoto; al mismo tiempo que también protege la instalación complementariamente a la a paramenta eléctrica destinada a tal fin. 3 MARCO CONCEPTUAL 8.1 Generalidades 20 El marco conceptual “está compuesto de referencias a sucesos y situaciones pertinentes, a resultados de investigación, incluye, por tanto, un marco de antecedentes, definiciones, supuestos, entre otros.” (Reidl-Martínez, 2012) El marco conceptual es un conjunto de definiciones, teorías, conceptos, sobre los temas que estructuran el desarrollo de la investigación y que sirven para interpretar los resultados que se obtengan del trabajo realizado en campo” es cardinal subrayar que el marco conceptual no debe convertirse en un retazo de lo que dice una u otra persona que habla sobre el tema, todo aquello que se utiliza en el marco conceptual, deberá conceptualizarse y señalar porque es importante en la investigación retomar esto. 8.1 Análisis El análisis se opone lógicamente a la síntesis (Giner, 1975), ya que ésta consiste en la composición ordenada de los elementos diferentes de un todo, o sea, se basa en una operación contraria a la analítica. El concepto de “análisis” es uno de los más generales existentes en la metodología científica, por lo que cada rama del saber lo utiliza cualificando su tipo y características. Las acepciones más conocidas del término son las siguientes: Análisis médico: consiste en el conjunto de los diferentes exámenes químicos, bacteriológicos, etc., que la medicina requiere para sus diagnósticos. Análisis químico, físico, geológico, etc.: referidos ora a la totalidad del método analítico peculiar a cada una de estas ciencias, ora a la acción y efecto de analizar datos concretos desde su particular punto de vista. Análisis gramatical: se basa en la descomposición de la proposición en sus partes constitutivas. El análisis lógico consiste en la descomposición de la frase en las proposiciones que la integran.- Análisis matemático: es la manera de resolver las cantidades que se buscan para desarrollar las consecuencias de la hipótesis y llegar a algún resultado matemático que será conforme o contrario a otros hechos matemáticos y a demostrados.- Así mismo, en matemáticas, existen entre otros: análisis armónico (centrado en las funciones periódicas), 21 combinatorio (basado en el cálculo de probabilidades), indeterminado, infinitesimal, simbólico, vectorial, entre otros. 8.2 Red de distribución de agua potable Es el conjunto de tuberías, accesorios y estructuras que conducen el agua desde tanques de servicios o de distribución hasta las tomas domiciliarias y a los hidrantes públicos, lo cual se puede apreciar en la Ilustración 2 . La finalidad es proporcionar agua a los usuarios para consumo doméstico, público, industrial, comercial y para otras condiciones como incendios, entre otros. Ilustración 3. esquema de una red de distribución. Ahora bien, el diseño de una red de distribución incluye la determinación de los diámetros de las tuberías, las dimensiones y el emplazamiento de los tanques de regulación y almacenamiento, las características y la ubicación de los dispositivos de bombeo y controles de presión. Estos deben seleccionarse de forma que se garanticen las demandas de agua con las presiones mínimas y máximas permisibles, asegurando así que no deterioren la operación de la red. Se considera su diseño óptimo cuando se logra minimizar el costo global de la red que incluye los costos de construcción, operación y mantenimiento. 8.3 Fugas 22 Según reportes del organismo operador, en la zona se tiene un porcentaje de pérdidas físicas del 30%, las cuales se originan, en su mayor parte, en tomas domiciliarias. La empresa JBS Associates Inc. realizó estudios de recuperación de agua durante los años 2000 y 2001 (JBS, 2000; JBS, 2001), que validan el porcentaje de fugas mencionado. 8.4 Agua Para la (Federación., 2017)El agua es un compuesto que se forma a partir de la unión, mediante enlaces covalentes, de dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno; su fórmula molecular es H2O y se trata de una molécula muy estable. En la estructura de la molécula los dos átomos de hidrógeno y el de oxígeno están dispuestos en un ángulo de 105°, lo cual le confiere características relevantes. Es una molécula dipolar en la que el átomo de oxígeno central comparte un par de electrones con cada uno de los dos átomos de hidrógeno con un exceso de carga negativa junto al oxígeno, compensada por otra positiva repartida entre los dos átomos de hidrógeno. 8.6 Agua potable Para (Delgado, 2000) El agua potable es el agua apta para consumo humano, es decir, el agua que puede beberse directamente o usarse para lavar y/o preparar alimentos sin riesgo alguno para la salud. El agua es sumamente abundante en nuestro planeta, y dado que es el solvente universal, a menudo contiene numerosos elementos y sustancias disueltas en ella, que pueden (o no) ser detectadas a simple vista y modifican (o no) su sabor, color y olor, representando así un peligro potencial para el cuerpo humano. 8.9 Captación de agua 23 Es la parte inicial del sistema hidráulico y consiste en las obras donde se capta el agua para poder abastecer a la población. Pueden ser una o varias, el requisito es que en conjunto se obtenga la cantidad de agua que la comunidad requiere. Para definir cuál será la fuente de captación a emplear, es indispensable conocer el tipo de disponibilidad del agua en la tierra, basándose en el ciclo hidrológico, de esta forma se consideran los siguientes tipos de agua según su forma de encontrarse en el planeta. De acuerdo con lo mencionado del desglose del marco conceptual se puede definir que el protocolo de investigación tiene elocuencia en su forma de la realización de un análisis de la red de distribución de agua potable en Chemax Yucatán. 4 MARCO NORMATIVO NORMA Oficial Mexicana NOM-013-CNA-2000, Redes de distribución de agua potable-Especificaciones de hermeticidad y métodos de prueba. Esta Norma Oficial Mexicana, establece las especificaciones y métodos de prueba, que debe cumplir la red de distribución de agua potable para garantizar su hermeticidad y estanquidad, con el fin de preservar el recurso hidráulico y evitar su contaminación. (prueba de hermeticidad aplicando 3 veces la presión) 24 La presión máxima de diseño de la red de distribución está dada por la carga estática máxima admisible, la cual no debe ser mayor a 0,5 MPa (5 kg/cm 2). La construcción de la red se debe realizar con base en un proyecto ejecutivo que contemple la presión máxima admisible de diseño establecida en este inciso, aprobado por el concesionario o asignatario, el organismo responsable de la prestación del servicio y/o la dependencia local responsable de su ejecución. Verificación: los responsables del cumplimiento de esta Norma deben conservar el proyecto ejecutivo y la documentación que compruebe que fue aprobado, para justificar en el momento que se requiera, que el diseño de la red se apega a lo especificado en este inciso. 5 METODOLOGÍA La población y muestra de la investigación es la determinación de nuestro entorno de estudio el cual será dada por los siguientes parámetros La población es el municipio de Chemax Yucatán, será el universo para analizar las fuentes de abastecimiento, de ahí partir para enfocarnos en las redes de distribución de agua potable en la colonia paraíso para determinar si es factible y cumple con las especificaciones de acuerdo con la norma NOM-013-CNA2000. 25 En cualquier obra de abastecimiento de agua siempre se está en contacto con el campo, con variables que normalmente no son controlables. Propiciando al que pertenece a un tipo de investigación de campo. La investigación de campo es una recopilación de información fuera de un laboratorio o lugar de trabajo. Los datos que se necesitan para hacer la investigación se toman en ambientes reales. 5.1 MUESTRA La muestra es definida por (Fortín, 1999) como un subconjunto de una población o grupo de sujetos que forman parte de una misma población” (p.160) en este mismo sentido, Pineda Alvarado y Hernández (1994) señalan que es un subconjunto de la población que se llevara a cabo la investigación con el fin de generalizar los hallazgos del todo (p.180). En este trabajo se realizará el método de muestreo no probabilístico, en el cual de acuerdo con Pineda, Alvarado y Canales (1994). “se toman los casos o unidades que están disponibles en un momento dado (p.119), puesto que la realización de la reunión con personas enfocadas al área será para el análisis de la red de distribución de agua gua potable, así como el diagnóstico de afectaciones en el diseño de las redes de distribución. La población de estudio será 10 personas que trabajan en las oficinas de obras públicas del municipio y otras quienes dan el mantenimiento a este tipo de temas relacionados con el abastecimiento de agua en el municipio de Chemax Yucatán. Se aplicará el instrumento también la instalación de la red para analizar y verificar el cumplimiento de la misma. 26 1. BOSQUEJO DEL MÉTODO DE INVESTIGACIÓN El enfoque de la investigación La investigación será de tipo mixto por lo que nos centraremos en medir la realidad de la investigación y comprender la situación en la que se encuentra la red de agua en Chemax Yucatán. La población y muestra de la investigación es la determinación de nuestro entorno de estudio el cual será dada por los siguientes parámetros La población de estudio será en Chemax del cual se analizará la red de distribución en la colonia de acuerdo a la normatividad vigente para realizar las pruebas en las redes de distribución de agua potable en relación a la ampliación de la misma. 9.1 INSTRUMENTOS Para este tipo de instrumento aplicamos el de observación que consiste en reunir la información a partir de ciertos criterios fijados o establecidos previamente por el investigador determinando la situación actual de la instalación de las redes de distribución de agua potable. Mediante cuestionarios estos serán preguntas abiertas para que los que tiene conocimiento puedan dialogar sin restricciones. Es una conversación que se va 27 dar con una o dos personas y que está fundamentada en una serie de preguntas o afirmaciones que plantea precisamente el investigador que cumplirá la función de entrevistador sobre un tema específico sobre el cual se desea obtener información. Se realizará una guía de observación en campo para la obtención de resultados, el procedimiento de prueba se realizará mediante la norma NOM013-CNA-2000 para comprobar la eficacia de la red de distribución de la colonia paraíso en Chemax Yucatán. 28 Tabla 2. valores permisibles de acuerdo al material de la tubería 29 9.2 PROCEDIMIENTO PARA LA OBTENCIÓN DE LOS DATOS 30 31 Ilustración 4. Plano de la fuente de captación de agua en la colonia paraíso de Chemax Yucatán. 32 VISITA DE INSPECCION Condiciones generales de la red Fecha y Hora de la visita de inspección: Condiciones 1. Domiciliarias 2. Válvulas 3. Hidrantes 4. Tapones 5. Anclajes de tapones y accesorios Longitud (m) 10 5 8 8 Cumple x No Cumple NA Observaciones x x x x Datos Generales de la Red Diámetro (pulgadas) Material 4 PVC 4 PVC 4 PVC 4 PVC Clase C-5 C-5 C-5 C-5 NOTA: El Urbanizador/Contratista debe cumplir con la totalidad de las condiciones generales del proyecto, para llevar a cabo la Prueba Hidraúlica. En caso de incumplimiento se establece como fecha de compromiso: Para los numerales: DESARROLLO DE LA PRUEBA HIDRAULICA Fecha y Hora de la Prueba Hidraúlica: (psi) P(i) P(f) Delta de Presión (psi) Cantidad Descripción Hora (psi) Hora P(0) (psi) P(f) (psi) Delta de Presión (psi) Tipo Accesorios Diámetro Material Extremos Observaciones 33 10. CONCLUSIÓN Nuestro protocolo de investigación consistió en 34 11. FUENTES CONSULTADAS ACOSTA, C. (2016). TIPOS DE OBRAS DE CAPTACIÓN Y ADUCCIÓN . SANTIAGO MARIÑO: INFRAESTRUCTURA URBANA. Arjona, J. L. (1999). la causa y su operatividad en el tema de atribuciones patrioniales. Sevilla: Universidad de sevilla. 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