1Introduccion e Historia (1)

8/16/2019 1Introduccion e Historia (1)

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Andrés Alvarado Martínez

Sistemas de AlcantarilladoContenido e Introducción

[email protected] / [email protected]


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contenido

Introducción.

Disponibilidad de Agua; saneamiento y salud pública

El saneamiento en el Ecuador

Sistemas de alcantarillado

Tipos de sistemas de alcantarillado; Elementos de un sistema de alcantarillado;

Materiales de tuberías de alcantarillado;

Configuración de las redes de alcantarillado;

Hidráulica aplicada:

Cargas sobre los colectores.

Alcantarillado sani tario.

Características de las aguas residuales;

Corrosión y olores en redes de alcantaril lado sanitario

Caudal de diseño; Criterios de dimensionamiento;

Alcantarillado condominial.


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contenido

Alcantarillado pluvial –Drenaje urbano. Planificación Caudal de diseño.

Curvas de intensidad –duración y frecuencia. Coeficientes de escorrentía Método Racional Americano;

Estructuras especiales. Estructuras de captación: cunetas, sumideros,

alcantarillas Estructuras adicionales


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contenido

Métodos

Presentaciones PPT y exposiciones en pizarra

Trabajos de investigación / Presentaciones de los estudiantesVisitas de campo a sistemas de alcantaril ladoTaller de diseño: Sistema de alcantarillado convencional

Sistema de calificación:

Exámenes: 50 puntosDiseño sistema de alcantaril lado 25 puntos

Talleres y participación 10 puntosPruebas y otros trabajos 15 puntos


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contenido

Otra información importante:

La asistencia a las clases es obligatoria pero no coercit iva

Se espera puntual idad tanto del profesor como de los estudiantesNormas básicas de mutuo respeto: dispositivos electrónicosapagados


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introducción

Demanda de agua dulce: crecimiento poblacional

0

1 000

2 000

3 000

4 000

5 000

6 000

7 000

8 000

1700 1800 1900 2000

Millones de

habitantes

Años

Demanda

Ecuador: 14.7 millonesLa población se ha

triplicado en 50 años.

Densidad más alta de

sudamérica


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introducción

Agua ………………..¾ partes del planeta esagua

97.5% es salada2.5% restante estamayoritariamente encasquetes polares y

subsueloSolo el 0.26% del aguadulce esaprovechable...., esto es

el 0.007%Sólo 0,12% del agua de laTierra es apta para serpotabilizada.


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introducción

Disponibilidad de Recursos Hídricos en el mundo


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introducción

Agua ………………..La huella hídrica de una persona, empresa o país se define como el

volumen total de agua dulce usada para producir los bienes y servicios

consumidos por dicha persona, empresa o país.

Huella hídrica


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introducción

El agua dulce se utiliza mayoritariamente en el mundo para la Agricultura

Huella hídrica: usos del agua en el mundo


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introducción

Agua ………………..corresponde a la cantidad de agua utilizada durante el proceso deproducción de un bien o servicio

Huella hídrica: agua virtual


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introducción

Huella hídrica: agua virtual


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introducción

Agua ………………..Huella hídrica: agua virtual


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introducción

Escasez de agua: cantidad de recursos hídricos renovables per cápita


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introducción

Escasez de agua: estrés hídrico y escasezEstrés hídrico se usa generalmente para describir la relación entre el uso del

agua (cantidad extraída del sistema hidrológico natural) sobre la cantidad total

de agua disponible renovable. A mayor uso de la fracción disponible de agua,

mayor estrés en la fuente.

Ecuador 25.791m3/persona/año


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introducción

Escasez de agua: escasez económica y física• No escasez o mínima: menos del 25% del agua de los ríos extraída para usos humanos• Escasez física o aproximándose: más del 75% o del 60% del agua de ríos es extraída

para actividades humanas respectivamente

• Escasez económica: limitaciones humanas, institucionales o financieras limitan el

acceso al agua a pesar que existe suficiente para abastecer las necesidades humanas


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introducción

Escasez de agua: desperdicio

Ducha de cinco minutos 70-140 litros

Baño de tina 160 litros

Descarga de inodoro 15-25 litros

Lavado de manos 1,5 litros

Una lavadora 100 - 200 litros

Un grifo abierto por minuto 5 a 10 litros

Lavar los dientes con el grifo abierto 35 litros

Lavar los platos con el grifo abierto 100 litros

Lavado de auto en casa 500 litros

Baldear un patio con manguera 400 litros


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introducción

Escasez de agua: desperdicio

Dotación, en el área urbana de Cuenca:200 litros / hab.día, > 95 % cobertura

En el norte de África, Península Arábiga,Irak e India, con ¼ de toda la poblaciónmundial, es de menos de 1 litro.

En Ecuador: 50 - 600 litros/hab.día• pérdidas 40% al 80%

VIVA CUENCA !!


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introducción

Referencias

http://datos.bancomundial.org

http://www.fao.org/nr/water/aquastat/main/index.stmhttp://www.waterfootprint.org/?page=files/home

www.unwater.org/documents.html :Managing Water

under Uncertainty and Risk - The United Nations

World Water Development Report 4, Volume 1 (2012)


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introducción

Generación de residuos Toda actividad humana genera residuos –sólidos,

líquidos y gaseosos.

Residuos gaseosos: partículas liberadas a laatmósfera, CO2; polvo, ceniza, aerosoles, etc

Residuos sólidos: recolectados, transportados ytratados en forma sólida.

Residuos líquidos: agua (más del 99%), llamadasaguas residuales, aguas servidas o aguas negras. Agua = Capacidad solvente y transporte de residuos

sólidos. Se conducen por las redes de alcantarillado. La

distribución de agua ocasiona la necesidad derecolección, disposición y tratamiento de aguas

residuales.


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AntecedentesSaneamiento ambiental concepto tradicional y futuro:1ra Etapa: Procurar un sistema que higienicamente separa las excretas

humanas del contacto con los seres humanos: SANEAMIENTO

MEJORADO (OMS)

Alcantarillado

tradicional

Letrina con losa, etc. Pozo séptico

introducción

Saneamiento: niveles, definiciones


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Antecedentes

Saneamiento ambiental concepto tradicional y futuro:

2da Etapa: devolver a la naturaleza los productos consumidos en el mejorestado posible:

tratamiento de aguas residuales y productos del tratamiento, rellenos sanitarios

y manejo de desechos sólidos

introducción



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Antecedentes

Saneamiento ambiental concepto tradicional y futuro:

3ra Etapa: reutilizar las cadenas energéticas construidas para minimizarla huella de carbono y otros impactos ambientales

Utilización de subproductos, producción de biocombustibles, biogás, etc.

introducción



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introducción

Recordar el concepto fundamental:

http://www.who.int


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introducción

Datos de la OMS (2011):

http://www.who.int

Population Sanitation

Urban Rural National Urban Rural National

Improved Improved Improved

Country x1000 x1000 x1000 (x1000) (%) (x1000) (%) (x1000) (%)

Argentina 37712 3053 40765 36257 96 2993 98 39251 96

Bolivia 6741 3347 10088 3875 57 794 24 4670 46

Brazil 166414 30241 196655 144269 87 14628 48 158897 81

Burkina Faso 4498 12470 16968 2252 50 806 6 3058 18

Chile 15399 1871 17270 15375 100 1673 89 17048 99

China 681508 666058 1347565 504879 74 371979 56 876858 65

Colombia 35336 11592 46927 29086 82 7581 65 36666 78

Costa Rica 3056 1670 4727 2898 95 1531 92 4429 94

Côte d'Ivoire 10339 9814 20153 3698 36 1123 11 4822 24

Ecuador 9894 4773 14666 9521 96 4111 86 13632 93France 54175 8951 63126 54175 100 8951 100 63126 100

Haiti 5409 4715 10124 1820 34 822 17 2642 26

India 388286 853206 1241492 231935 60 203761 24 435696 35

Iran (Islamic Republic of) 51661 23137 74799 51661 100 22827 99 74488 100

Madagascar 6941 14374 21315 1318 19 1592 11 2910 14

Mexico 89673 25120 114793 77780 87 19451 77 97232 85

Nicaragua 3378 2492 5870 2134 63 922 37 3056 52Niger 2866 13203 16069 973 34 566 4 1539 10

Peru 22715 6685 29400 18472 81 2565 38 21037 72

Qatar 1848 22 1870 1848 100 22 100 1870 100

Russian Federation 105438 37397 142836 78413 74 22189 59 100602 70

Syrian Arab Republic 11642 9124 20766 11186 96 8573 94 19760 95

United States of America 257982 55103 313085 257461 100 54334 99 311795 100

Uruguay 3128 252 3380 3096 99 246 98 3342 99


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introducción


http://www.who.int

Población usando saneamiento mejorado


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introducción


Criterio Valor

Personas defecando al aire libre: 1000 millones

Personas sin saneamiento adecuado 2600 millones

Costo anual de Enfermedades “de la

pobreza” en Ecuador 100 millones

Muertes por Ebola (1976 – 2013) y 2014 (1590) y 1848

Diarrea, muertes por año 1.5 millones

Muertes en Africa por saneamiento

inadecuado en dos horas de clase 230 personas

Cada millón invertido en saneamiento

representa9 millones de recompensa en

productividad, especialmente en niños

Porcentaje de ecuatorianos con saneamiento

mejorado

91%

Espectativa de vida en el planeta 70 años (6 años mas que en 1990)

Habitantes en LATAM sin saneamiento 100 millones

1 gramo de heces contiene 10 M virus, 1 M bacterias, 1000 quistes

de parasitos y 100 huevos de lombrices

http://www.who.int


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introducción

El saneamiento y calidad ambiental en el Ecuador

Recuperación energéticade residuos: < 1%

Saneamiento básico: 91% (OMS,2010)

Alcantarillado: 43% (INEC,2010) (rural 30%)

Agua potable: 58% (INEC,2010)

Manejo de desechos sólidos: 40% (INEC,2010)

Tratamiento de Aguas residuales: < 10%


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introducción

Enfoque del curso

Alcantarillado: 43% (INEC,2010) (rural 30%)


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Sin saneamiento – recolección, transporte, tratamiento ydisposición final de las aguas residuales- hay afectación

directa a la salud y por ende al desarrollo económico.

“El desarrollo de los abastecimientos de agua potable, larecolección, tratamiento y disposición de las aguas

residuales domésticas, constituyen uno de losprincipales factores a los que cabe atribuir el nivelgeneral de buena salud de que disfruta los EstadosUnidos” – Metcalf and Eddy.

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OBJETIVOS DEL SANEAMIENTO AMBIENTAL

introducción


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OBJETIVOS SANITARIOS

La recolección y transporte seguro de las aguas residuales; Eliminación de la contaminación del suelo;

Disposición sanitaria de los efluentes;

Eliminación de los aspectos ofensivos a los sentidos.

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OBJETIVOS DE LOS SISTEMAS DE ALCANTARILLADO

introducción

OBJETIVOS ECONOMICOS: Mejoría de la productividad; Conservación de los recursos naturales;

Valorización de las tierras y propiedades;

Desarrollo de las industrias.

La inversión en obras de saneamiento (preservación del capitalhumano) trae la más valiosa recompensa. Los países o ciudadesque lo hicieron hace mucho tiempo, son los que más desarrollotienen actualmente.

d ó


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TAREA

introducción

Resumen de 1 página (máximo 500 palabras) y una presentación de

máximo 5 diapositivas. Escoger entre los temas:

1. La crecida del río Tomebamba de 1950, datos históricos y técnicos destacados2. Estado de los recursos hídricos en Cuenca y alrededores. Que ríos atraviesan el

área urbana, semiurbana y zonas de expansión de Cuenca?, cantidad y calidad delagua en estos ríos.

3. Escoger tres capitales provinciales del Ecuador (costa, sierra, oriente) y compararla calidad y cantidad de los servicios de saneamiento con Cuenca.

4. Han existido guerras o conflictos severos por el agua? Dónde? Cuándo?

5. Estado de los recursos hídricos en Ecuador, provincias con mayor y menordisponibi lidad de agua, existen zonas con problemas de escasez severa?6. Grandes obras de ingeniería en el mundo en sistemas de alcantarillado,

interceptores, control de inundaciones fluviales y pluviales, etc.7. Hitos importantes en la historia del Saneamiento de la ciudad de Cuenca.8. Proyecto de descontaminación de los ríos de Quito, datos técnicos relevantes.

NO OLVIDAR LAS REFERENCIAS !!!!

Hi i


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ALGO DE HISTORIA

Historia

Hi i


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• La calle fue durante mucho tiempo el único sitio de los

residuos líquidos de los pueblos y ciudades.

• El agua residual estancada, en un cierto tiempo,

produce gases malolientes debido a la descomposición

de la materia orgánica.

• Las aguas residuales contienen también numerososmicroorganismos patógenos causantes de

enfermedades infecto-contagiosas.

• El primer paso firme de Saneamiento Ambiental fue

construir canales centrales en los empedrados de las

calles a fin de conducir por ellos las aguas residuales.

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ALGO DE HISTORIA

Historia

Hi t i


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El uso de los sistemas de drenaje y alcantarillados para

evacuar las aguas residuales –y lluvias- se remontan

hasta los 5000 AC en Mesopotamia.

Durante la época romana, los desagües se hicieron

comunes, la cloaca máxima empezada a construir en

los 588 AC todavía se encuentra en uso. Sin embargo, desde la época de Frontinus (político

romano, Comisionado del agua) 98 DC, hasta mediados

del siglo XIX, no se produjo ningún avance significativo

en los sistemas de alcantarillado.

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ALGO MAS DE HISTORIA

Historia

Historia


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ALGO DE HISTORIA

Historia

La cloaca maxima, Roma

Historia


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MAS HISTORIA: Londres

Historia

19001907

Historia


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MAS HISTORIA: Linea cronológica

El concepto de Saneamiento como lo conocemos hoy (redes dealcantarillado) es relativamente nuevo (100-150 años).

1832 París: Epidemias de cólera

1833 París: Construcción del primer colector

1842 Londres: Primer informe de condiciones sanitarias de GranBretaña. Hamburgo: Primer sistema moderno de alcantarillado

1854 Londres: Grandes epidemias de cólera, con 10.675defunciones. El médico John Snow descubrió que la enfermedad se

transmitía al beber agua contaminada por las aguas residuales. 1855 Londres: Creación de la Junta Metropolitana de Obras

Públicas, para construir los sistemas de alcantarillado

1858 Londres “El gran hedor”, todos los residuos se descargaban alTámesis.

1873 Memphis: Epidemias de cólera

1879 Memphis: George Waring Jr. fue contratado para desarrollar elPlan de Alcantarillado

Historia

Historia


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TIEMPOS RECIENTES: Londres

Historia

Thames tidewaytunnel: Lasolucion para 150

años para las

inundaciones y

control de la

calidad del aguaen el Támesis

Historia


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TIEMPOS RECIENTES: Londres

Historia

Thames tideway tunnel: El tunel principal: 25km,diametro 7.2 m, costo = 4000 millones de libras

http://www.thamestidewaytunnel.co.uk/what-we-are-doing/our-plan/

Historia


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HISTORIA: TIEMPOS RECIENTES

Historia

Modernos sistemas de control pluvial:

Saitama, Japon:5 silos (65 m, diam = 32 m, conectados por 6.4 km de tuneles. 1

tanque de 25.4 x 177 x 78 m, con 59 pilares. Bombas de con

capacidad de 200 m3/s

Historia


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MAS HISTORIA: Linea cronológica

Historia

0-600

Hamburgo.1er sistema

moderno

1850Oscurantismo

Sanitario

-2500

Planes

Maestros

Cuenca

Cloaca

Maxima

Control de

inundaciones

en el Támesis

2015

Historia


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“ De la Bacinilla a la Alcantarilla”

(Ing. Galo Ordóñez Espinosa)

1924: convocatoria a licitación para para

provisión de agua potable y canalización de laciudad

1932: se cierra la primera acequia de la calle La

Mar 1947: se cierra la acequia de la calle Bolívar.

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HISTORIA DEL SANEAMIENTO EN CUENCA

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