hidraulica trabajo

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POBLACIÓN FUTURA Y CAUDAL DE DISEÑO AL 2033 DEL DISTRITO DE SANTIAGO DE ICA

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Población futura y caudal de diseño al 2033 del distrito de Santiago de Ica

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POBLACIÓN FUTURA Y CAUDAL DE DISEÑO AL 2033 DEL DISTRITO DE SANTIAGO DE ICA 1. GENERALIDADES El

Distrito peruano de Santiago es uno de los 14 distritos de la Provincia de Ica,

ubicada en el Departamento de Ica, perteneciente a la Región Ica. Situado a no más de 15 min del centro de Ica es un distrito con desarrollo regular que en el último año ah realizado importantes obras como la construcción de reservorios y redes de desagüe así como una laguna de oxidación, y ah crecido considerablemente en los últimos 15 años después de haber perdido parte de su población y territorio al crearse el distrito que hoy conocemos como Ocucaje. Por los datos establecidos y por los últimos acontecimientos es de importancia hacer el cálculo de una población futura que más adelante requería de servicios básicos como es agua, desagüe y luz. Para de esta manera no hacer obras que sirvan solo para los actuales pobladores sino también para las futuras generaciones.

2. UBICACIÓN Y LIMITES

________________________ ______________ _______________________ __________________________ __________________________ _________________________ ____________


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Sus límites son: -

Por el norte con los distritos de Yauca, Pachacutec y Pueblo Nuevo.

-

Po el sur con el distrito Océano Pacífico.

-

Por el oeste con los distritos Ocucaje e Ica

-

Por el este con las provincias de Palpa y Nazca.

3. CLIMA o

El clima de Santiago es cálido oscilando con temperaturas que van desde 16 C por las o

noches hasta los 25 C en el Día, con precipitaciones fluviales mínimas en los meses de Diciembre a Febrero.

4. VIVIENDA Total de Viviendas Particulares Viviendas con abastecimiento de agua Viviendas con Servicio higiénico Vivendas con alumbrado eléctrico % de hogares en viviendas particulares- Sin agua, ni desagüe ni alumbrado eléctrico.

6319 2864 4926 4263 3.4

5. ACCESIBILIDAD

___________________________________________________________________________


_____________________________________________________________________________

6. DATOS GENERALES Distrito Provincia Departamento Dispositivo de Creación Nro. del Dispositivo de Creación Fecha de Creación Capital Altura capital (m.s.n.m.) Población Censada 2007 Superficie (Km2) Densidad de Población (Hab/Km2) Nombre del alcalde Dirección Teléfono Fax Mail Frecuencia de Radio

SANTIAGO ICA ICA LEY S/N 31/10/1870 SANTIAGO 378 23657 2783.81 8.5 ISMAEL FRANCISCO CARPIO SOLIS Carretera Panamericana Sur Km. 318 402063 [email protected] -

7. CALCULO DE LA POBLACIÓN FUTURA a) CONOCIMIENTOS PREVIOS - Periodo de Diseño

El periodo de diseño es el tiempo que se decide como vida útil para el funcionamiento del conjunto de estructuras de un sistema de abastecimiento y red de alcantarillado. Para proyectos de poblaciones y ciudades así como para proyectos de mejoramiento y/o ampliación de servicios en asentamiento existente, el periodo de diseño será fijado por el proyectista. La vida útil de nuestro proyecto será de 20 años. Adicionando 2 años para la correspondiente aprobación y financiamiento del proyecto.

- Determinación De La Población De Diseño La información más confiable sobre una población de una ciudad o área dada de una ciudad en un tiempo determinado, se obtiene mediante una enumeración o

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censo oficial. En este caso datos brindados por el INEI (Instituto Nacional de Estadística e Informática) según los últimos censos. Aunque es difícil estimar la población en un año futuro, existen métodos para determinar esa población.

- Datos Censales

Fuente INEI Censo Nacional - Fecha

Población - Santiago

2 de Julio de 1961

11973

4 de Junio de 1972

13239

12 de Julio de 1981

15086

11 de Julio de 1993

15028

18 de Julio de 2005

21427

21 de Octubre del 2007

23657

- Determinación de la Población Futura Se puede observar en los datos censales que la población del distrito de Santiago tiene ciertas variaciones en 4 puntos: o

Mantiene una tendencia creciente con en los tres primeros Censos (1961,1972 y 1981) de un promedio de 2000 habitantes aproximadamente cada 10 años.

o

Entre los censos de 1981 y 1993 la población disminuye según la Historia es porque en este periodo de tiempo se creó el Distrito de Ocucaje que antes formaba parte del Distrito de Santiago por esta razón la población disminuyo para ser más exactos esto fue en el año 1984.

o

Luego en los Censos de 1993, 2005 y 2007 se ve un crecimiento acelerado de unos 8 mil habitantes en esos 14 años.

o

No considerar el censo del 2005 debido a que hubieron ciertas deficiencias en sus resultados.

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b) MÉTODOS DE ESTIMACIÓN - Métodos Analíticos Presupone que el cálculo de la población para una región dada, es ajustable a una curva matemática, este ajuste dependerá de los datos censales, así como de los intervalos de tiempo en que estos se han medido. Dentro de los métodos analíticos tenemos los siguientes:

-

1.

Aritméticos.

2.

Geométrico.

3.

De los Incrementos Variables.

4.

Racional.

5.

De la Curva Normal Logística.

6.

De la Parábola.

7.

De Saturación.

Métodos Comparativos Son aquellos que mediante procedimientos gráficos estiman valores de población, ya sea en base a datos censales anteriores de la región o considerando los datos de poblaciones de crecimiento similar al que se está estudiando. Tenemos los métodos: 1. Gráfico 2. De Comparación

c) CALCULO DE LA POBLACIÓN DE DISEÑO (AÑO 2033) La población de diseño, ya que hemos elegido un periodo de diseño de 22 años (2 años de elaboración y ejecución, y 20 años de vida útil), la calcularemos para el año 2033. Los años se computaran por 365 días (+ mas los años bisiestos) y los meses por 31 días. Interpolando para hallar la población cada 11 años:

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_____________________________________________________________________________

-

Población del año 1963 (21/10/1963)

Fecha

Días

Población

02/07/61

22499

11973

21/10/63

23340

X

04/06/72

26488

13239

Efectuando:

         -


Fecha

Días

Población

04/06/72

26488

13239

21/10/74

27357

X

12/07/81

29814

15086

Efectuando:

         -


Fecha

Días

Población

12/07/81

29814

15086

21/10/85

31374

X

11/07/93

34196

15028

___________________________________________________________________________


_____________________________________________________________________________

Efectuando:

         -


Fecha

Días

Población

11/07/93

34196

15028

21/10/96

35393

X

11/07/07

39412

23657

Efectuando:

         CUADRO DE POBLACIONES INTERPOLADAS r FECHA

POBLACIÓN

(ΔP)1

Δt

Pu

a

=

-P0

Pu

Po

r g = Δt

pu p 0

(ΔP)2

Δt

21/10/1963 21/10/1974 21/10/1985 21/10/1996 21/10/2007

0

0

13,722

1482

11

134.73

1.12

15,065

1343

11

122.09

1.10

17,008

1943

11

176.64

1.13

23,657 Σ

6649

11

604.45

1.39

11417 44

1037.91

4.74

2854.25 11

259.48

1.18

12,240

promedio

0

0

0

0

1.0104

0

1.0085

-139

1.0111

600

1.0305

4706

4.0605

51167

1.0151

1722.33

___________________________________________________________________________


_____________________________________________________________________________

Del cuadro obtenemos:

            ̅   d) CALCULO DE LA POBLACIÓN DE DISEÑO (AÑO 2033)

i.

METODO ARITMETICO

Considera que la población va cambiando en forma de una Progresión Aritmética.

          Donde: Pf : Valor de la población futura. Tf : Tiempo para el que se ha proyectado la población futura. Po: Valor de la población referencial conocida por datos censales. r a : Razón de cambio de las poblaciones respecto al tiempo.

Pf : Valor del tiempo en el instante que existe una población Po.

Desarrollando obtenemos el siguiente resultado:

                   

___________________________________________________________________________


_____________________________________________________________________________

ii.

MÉTODO GEOMÉTRICO:

      Donde: r g : Razón de cambio geométrico.

Pf : Población Final. Po: Población Actual. Tf : Tiempo Actual. To: tiempo final.

Desarrollando obtenemos el siguiente resultado:

            iii.

MÉTODO INCREMENTO DE VARIABLE

        Desarrollando se obtuvo el siguiente resultado:

     m = 2.5

             ___________________________________________________________________________


_____________________________________________________________________________

iv.

MÉTODO DE CRECIMIENTO ARITMÉTICO

Este método considera la siguiente fórmula para el cálculo de la población futura.

 )   (  Donde Po: Población Actual. r = Taza de crecimiento en (%) t = Periodo del tiempo = Tf – To

 (   )    v.

METODO DE LA CURVA NORMAL LOGISTICA

Para aplicar el método de la curva normal logística se deben cumplir las siguientes condiciones: Po  P2  P1

2

Po  P2  2P1

Se tiene: P2 =11653 P1 = 10410 Po = 8707

Verificando las condiciones:

8707x11653 ≤ 10410²……………….(cumple) 8707 + 11653 < 2x10410…………….(cumple)

___________________________________________________________________________


_____________________________________________________________________________

actual > 100000……………...….(no cumple)

Las dos primeras condiciones si cumplen pero la tercera no cumple por lo tanto no es posible aplicar este método.

vi.

METODO DE LA PARABOLA DE 2 do GRADO

Este método considera que el incremento de la población se da de acuerdo a la formula de una parábola determinada según l os datos censales.

       Donde: Pf : Población futura. X: Tiempo en años. Desarrollando tenemos los siguientes resultados:

AÑO

POBLACION





1985

15065

0

0

1993

17008

11

121

2007

23657

22

484

2033

?

48

2304

       1ra ecuación



         ___________________________________________________________________________


_____________________________________________________________________________

2da ecuación



        

Donde:

 3ra ecuación



        

Donde:

 Resolviendo (1) y (2) A=

15065

B=

30.18

C=

19.07

∆t =

48

Reemplazando hallamos la población futura

  ___________________________________________________________________________


_____________________________________________________________________________

vii.

METODO GRAFICO: De acuerdo al grafico población vs. Tiempo que se verifica:

P f = 30364 hab.

___________________________________________________________________________


_____________________________________________________________________________

8. ANALISIS DE RESULTADOS

HABIENDO OBTENIDO LOS SIGUIENTES RESULTADOS:

RESUMEN DE LOS RESULTADO DE LOS METODOS ANALITICOS MÉTODO DE CURVA NORMAL LOGISTICA MÉTODO ARITMÉTICO METODO GEOMETRICO METODO DE INCREMENTO DE VARIABLE METODO PARABOLICO O DE SEGUNDO GRADO METODO DEL CRECIMIENTO ARITMETICO

----

30,403 23,658 33,179 60,451 23,727 -----

METODO RACIONAL METODO GRAFICO

HABITANTES

30364

FECHA 21/10/1963 21/10/1974 21/10/1985 21/10/1996 21/10/2007



HABITANTES HABITANTES HABITANTES HABITANTES HABITANTES

POBLACIÓN

(ΔP)1

12,240

0

13,722

1482

15,065

1343

17,008

1943

23,657

6649

Para calcular nuestra población de diseño utilizaremos los resultados del método aritmético y del método Gráfico da: Población de diseño

=

     hab.

Por lo tanto para el año 2033 habrá 30384 hab.

___________________________________________________________________________


_____________________________________________________________________________

9. PROCEDIMIENTO PARA EL CALCULO DE CAUDALES DE AGUA POTABLE

1.- Por tratarse de una población de más de 2 000hab. Entonces consideramos zona urbana.

2.- Por ser la localidad de clima cálido y encontrarse a 30m.s.n.m. la dotación que le corresponde es de 220lt/hab./día, que es lo que le corresponde a una zona urbana.

3.- La población futura proyectada es de 31791hab.

220lts---------------------1 hab. X----------------------30384 hab. Q = 6684480 lts/día

4.- Los caudales de diseño.



Calculo del caudal promedio Q = (( P *d) / 86400) d

p

=Población de diseño

Pd

d= dotación

Q = (( 31791*220) / 86400) p

Q = 77.37 Lts/seg. p



Calculo del caudal máximo diario Q = K x Q md

1

p

K =1.3 1

Reemplazando en la formula obtenemos:

___________________________________________________________________________


_____________________________________________________________________________

Q

= 1.3 x 77.37 md

Q

= 100.58 Lts/seg. md



Calculo del caudal máximo horario Q =K x Q 2

mh

p

K =1.8 (Toma el referido valor por tratarse de una población urbana) 2


Q

=1.8x 77.37 mh

Q

=139.26 Lts/seg. mh



Calculo del caudal mínimo Q =K x Q 3

mi n

p

K =0.5 3


Q

= 0.5 x 77.37

Q

= 38.68 Lts/seg.

mi n

mi n

___________________________________________________________________________


_____________________________________________________________________________

10. PROCEDIMIENTO PARA EL CALCULO DE CAUDALES PARA ALCANTARILLADO

1.- Por tratarse de una población de más de 2 000hab. Entonces consideramos zona urbana.

2.- Por ser la localidad de clima calido y encontrarse a 30m.s.n.m. la dotación que le corresponde es de 220lt/hab./día, que es lo que le corresponde a una zona urbana.

3.- La población futura proyectada es de 30384 hab.

220lts---------------------1 hab. X----------------------30384 hab. Q = 6684480 lts/día

4.- Los caudales de diseño.



Calculo del caudal promedio Q = (( P *d*R) / 86400) d

p

=Población de diseño

Pd

d= dotación R = 80% = 0.8

Q = ((30384*220*0.8) / 86400) p

Q = 61.89 Lts/seg. p



Calculo del caudal máximo diario Q = K x Q md

1

p

___________________________________________________________________________


_____________________________________________________________________________

K =1.2

(para localidad urbana)

1

Reemplazando en la formula obtenemos: Q

= 1.2 x 61.89 md

Q

= 74.27 Lts/seg. md



Calculo del caudal máximo horario Q =K x Q 2

mh

p

K =1.5 (Toma el referido valor por tratarse de una población urbana) 2


Q

=1.5x 61.89 mh

Q

=92.84 Lts/seg. mh



Calculo del caudal mínimo Q =K x Q 3

mi n

p

K =0.5 3


Q

= 0.5 x 61.89

Q

= 30.95 Lts/seg.

mi n

mi n

___________________________________________________________________________


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ANEXOS

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hidraulica trabajo

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