PROYECTO FODECYT 038-2011 TEMA INVESTIGACIÓN EVALUACIÓN DE LOS PARÁMETROS DE DISEÑO EN LOS PROYECTOS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE CONSTRUIDOS EN VARIAS REGIONES DE GUATEMALA CHUC MUC SECTOR II, SANTIAGO ATITLAN, SOLOLÁ

ORGANIGRAMA UNIDAD DE INVESTIGACIÓN

Objetivo general Evaluar y actualizar los criterios o parámetros de diseño establecidos en la “Guía para el diseño de abastecimiento de agua potable a zonas rurales” que son aplicados en los estudios y proyectos construidos en Guatemala.

Objetivos específicos • Evaluar y Actualizar los criterios o parámetros de diseño establecidos en la Guía. • Determinar y evaluar la cuota per cápita real de consumo. • Determinar y evaluar los parámetros reales de diseño. • Verificar y evaluar los criterios o parámetros de diseños establecidos en la Guía, para determinar si cumple su aplicabilidad en el funcionamiento de los sistemas.

ANTECEDENTES • Noviembre de 1990, OPS/OMS, “NORMAS DE DISEÑO DE ACUEDUCTOS RURALES Y LAS ESPECIFICACIONES DE CONSTRUCCIÓN DE ACUEDUCTOS RURALES”. • Octubre de 1993, Segunda revisión, La Asociación Guatemalteca de Ingeniería Sanitaria y Ambiental –AGISA-, OPS/OMS, “GUIA PARA EL DISEÑO DE ABASTECIMIENTOS DE AGUA POTABLE A ZONAS RURALES”.

• Agosto 2011, validación, “GUIA DE NORMAS PARA EL DISEÑO DE ABASTECIMIENTOS DE AGUA POTABLE ……..”, Programa de abastecimiento de agua potable y saneamiento básico, préstamo BID 1469/OC-GU, Acuerdos Ministeriales Nos. 572, 573 y 574-2011 del Ministerio de Salud Pública y Asistencia Social.

JUSTIFICACIÓN A nivel nacional la normativa que regula y establece los principales criterios o parámetros de diseño, no cuenta con un fundamento en investigación de campo, con el propósito de determinar criterios o parámetros de diseño concordantes con la necesidad real de las comunidades, para establecer los valores adecuados a implementar en estudios, para que las obras construidas sean adecuadas y funcionales.

HIPOTESIS

Los parámetros establecidos en las normativas no reflejan en forma real y objetiva los usos y costumbres de nuestras comunidades rurales, con un sustento basado en resultados de investigaciones básicas y aplicadas, encareciendo los costos de los proyectos.

METODOLOGÍA El estudio comprendió 2 fases, cada una tiene duración de 6 meses, y esta compuesta de 4 etapas: Primera etapa: Capacitación duración 1 mes, a los asistentes de investigación, (adecuada recolección, verificación y tabulación de los datos de campo, etc.). Segunda etapa: Recopilación de datos, duración 6 meses (funcionamiento, instalación de medidores micromedición y macromedición, consumo total, intervalos de tiempo cada dos horas, registro de las horas de consumo a presentarse en un día.

Tercera etapa: Análisis de datos, duración 3 meses: •Consumo promedio anual. •Coeficiente de variación diaria. •Coeficiente de variación horaria. •Porcentaje de volumen de regulación. •Porcentaje de pérdidas. •Dotaciones. Cuarta etapa: Resultados, duración 2 meses (verificación y discusión de los resultados).

RESULTADOS Tabla No. 1 Consumo de cada una de las viviendas UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL UNIDAD DE INVESTIGACIÓN DE LA ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL

CUADRO DIARIO DE MICROMEDICIÓN COMUNIDAD MUNICIPIO DEPARTAMENTO CASA No.

6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00

Qpmensual =

Consumo total en el periodo de investigación Número total de días

CHUC MUC SECTOR ___II__ SANTIAGO ATITLÁN SOLOLÁ 1

Semana del __1__ al __7__ de __Dic________ de 201_2__ HORA

Consumo promedio mensual:

SAB DOM LUN MAR MIER JUEV VIER 385.2345 385.2523 385.7964 386.1123 386.1239 386.1273 386.1434 385.2352 385.2840 385.8452 386.1123 386.1239 386.1283 386.1447 385.2368 385.3674 385.8863 386.1165 386.1241 386.1290 386.1460 385.2375 385.4163 385.9325 386.1189 386.1247 386.1346 386.1473 385.2386 385.4739 385.9775 386.1194 386.1252 386.1354 386.1486 385.2397 385.5314 386.0224 386.1221 386.1256 386.1376 386.1499 385.2407 385.5890 386.0674 386.1229 386.1265 386.1399 386.1512 385.2418 385.6465 386.1123 386.1232 386.1270 386.1421 386.1525

Fuente: Proyecto FODECYT 038-2011.

3 Qpmensual = 35.4399 m día

Qpmensual: Caudal promedio registrado en un mes en m3/día

Coeficiente de variación diaria: Consumo total del día K1 = Consumo promedio mensual

K1 = 1.28

Grafica No. 1 Coeficiente de Variación Diaria Vs. Probabilidad de ocurrencia

Tabla No. 2 Coeficiente de variación diaria (K 1) para cada día

0.4420 0.8132 0.8688 0.9079 0.9430 0.9821 1.0290 1.0813 1.2592

0.5894 0.8164 0.8746 0.9252 0.9451 0.9857 1.0345 1.0851 1.2692

0.6710 0.8250 0.8825 0.9284 0.9520 0.9961 1.0366 1.0976 1.2778

0.7046 0.8296 0.8854 0.9288 0.9530 1.0015 1.0410 1.1154 1.2876

K1 0.7556 0.7824 0.8322 0.8415 0.8952 0.8975 0.9289 0.9336 0.9633 0.9706 1.0019 1.0043 1.0468 1.0480 1.1307 1.1514 1.3181 1.3237

0.7908 0.8469 0.8994 0.9345 0.9710 1.0110 1.0501 1.1569 1.4768

0.7981 0.8475 0.9004 0.9360 0.9719 1.0161 1.0554 1.1569 1.7796

0.7998 0.8508 0.9028 0.9399 0.9785 1.0245 1.0591 1.2009

Z = Valor obtenido mediante niveles de confianza. K1 = Coeficiente promedio de variación diaria. σ = Desviación estándar

0.8102 0.8508 0.9074 0.9429 0.9794 1.0254 1.0798 1.2177

Fuente: Proyecto FODECYT 038-2011

Fuente: Proyecto FODECYT 038-2011

Coeficiente de variación horaria: Consumo en la hora máximo consumo K2 = Consumo promedio del día

K2 = 1.85

Grafica No. 2 Coeficiente de Variación Horaria Vs. Probabilidad de ocurrencia

Tabla No. 3 Coeficiente K2 para cada día de investigación 0.0704 0.1378 0.1530 0.1621 0.1734 0.1910 0.2049 0.2252 0.3713

0.0837 0.1401 0.1546 0.1632 0.1744 0.1926 0.2135 0.2288 0.4217

0.0983 0.1408 0.1549 0.1638 0.1745 0.1928 0.2152 0.2333 0.4504

0.1254 0.1471 0.1561 0.1646 0.1760 0.1932 0.2152 0.2357 0.4583

K2 0.1302 0.1338 0.1483 0.1489 0.1561 0.1566 0.1648 0.1652 0.1794 0.1843 0.1942 0.1967 0.2162 0.2164 0.2370 0.2372 0.5029 0.5159

0.1350 0.1498 0.1574 0.1660 0.1860 0.1978 0.2176 0.2538 0.6046

0.1350 0.1503 0.1587 0.1688 0.1868 0.1986 0.2176 0.2917 0.6985

Z = Valor obtenido mediante niveles de confianza. K2 = Coeficiente promedio de variación Horaria. σ = Desviación estándar

0.1354 0.1513 0.1602 0.1719 0.1892 0.1997 0.2210 0.3145

0.1363 0.1514 0.1615 0.1729 0.1892 0.2034 0.2225 0.3316

Fuente: Proyecto FODECYT 038-2011

Fuente: Proyecto FODECYT 038-2011

Porcentaje de volumen de regulación: %Vr − %Vr Z= σ

%Vr = 4.06

Tabla No. 4 Porcentajes de Volumen de regulación para cada día de investigación

0.41 0.78 1.05 1.07 1.12 1.14 1.15 1.20 1.26 1.36

0.69 0.78 1.05 1.07 1.13 1.14 1.15 1.21 1.27 1.47

0.73 0.78 1.05 1.08 1.13 1.14 1.16 1.21 1.27

%Vr 0.73 0.76 0.76 0.78 0.80 0.83 1.05 1.05 1.05 1.08 1.09 1.11 1.13 1.13 1.13 1.14 1.14 1.14 1.16 1.16 1.16 1.23 1.25 1.25 1.27 1.27 1.27 Promedio = 1.09

0.77 0.92 1.05 1.11 1.13 1.15 1.16 1.25 1.28

0.77 1.02 1.05 1.11 1.13 1.15 1.19 1.25 1.33

0.78 1.04 1.06 1.12 1.13 1.15 1.20 1.25 1.34 σ =0.8

Z = Valor obtenido mediante niveles de confianza. %Vr = Porcentaje de volumen de regulación % Vr= Porcentaje promedio de volumen de regulación σ = Desviación estándar Grafica No. 3 Porcentaje de volumen de regulación Vs. probabilidad de Ocurrencia

0.78 1.04 1.07 1.12 1.13 1.15 1.20 1.26 1.34

Fuente: Proyecto FODECYT 038-2011

Fuente: Proyecto FODECYT 038-2011

Porcentaje de pérdidas:

% Pérdidas=

Vol. de agua contabilizada X 100 Vol. de agua producida

Tabla No. 5 Resumen anual del porcentaje de pérdidas VOLUMEN VOLUMEN DE VOLUMEN DE DE AGUA AGUA AGUA NO PORCENTAJE PROMEDIO PRODUCIDA CONTABILIZADO CONTABILIZADO DE PERDIDAS (m3) (m3) m3 SUMA 25,502.40 17,117.48 8,384.92 32.76 % PROMEDIO 8,500.80 5,705.83 2,794.97 32.76 % MENSUAL Fuente: Proyecto FODECYT 038-2011.

Dotación de Producción Qproducido =

Vol. Promedio de agua producido por mes No. de días por mes

Dot. Producción=

Dot. Producción = 146.7 lt/hab/día

Qproducido X 1000 Pob. Servida

Dotación de consumo Per-cápita Qcontabilizado =

Vol. Promedio de agua contabilizada por mes No. de días por mes

Dot. Consumo =

Qcontabilizado X 1000 Pob. Servida

Dot. Consumo = 98.44 lt/hab/día

Tabla No. 6 Resumen Resultados Qpmensual No.

COMUNIDAD

MUNICIPIO

DEPARTAMENTO

%Vr K1

Chuq Muc

Santiago Atitlán

Fuente: Proyecto FODECYT 038-2011

Sololá

35.44

Per

K2

m3/día 1

%perdidas Dotación

1.30 1.85

%

%

4.06

32.76

Producida Cápita 146.70

98.44

Tabla No. 7 Comparación Resultados vrs Diseño Inicial

No.

COMUNIDAD

MUNICIPIO

DEPARTAMENTO

K1

1

Chuq Muc

Santiago Atitlán

Sololá

1.30

K1 Diseño 1.50

K2 1.85

lt/hab/día

lt/hab/día

K2

Per

Dotación

Diseño

Capita

Diseño

2.00

98.44

150.00

Fuente: Proyecto FODECYT 038-2011

Se observa que se tiene un sobredimensionamiento respecto a la dotación de consumo que la Guía presenta para las áreas rurales en general, la cual hace evidente que se pudo haber tenido un costo innecesario en la construcción del proyecto de abastecimiento de agua para las comunidad.

CONCLUSIONES • A través de la investigación se determinó que los parámetros de diseño que se han implementado en el estudio de diseño de abastecimiento de agua potable para la comunidad, proyecto que está construido, son altos. • La implementación de la micromedición en el consumo de agua potable, permitió determinar la cuota per cápita real de consumo en la comunidad, valor, que está por debajo del valor por el cual fue diseñado el sistema de abastecimiento de agua.

• Los parámetros iniciales, los cuales fueron tomados en base a las normas y guías para el diseño de los sistemas de abastecimiento de agua potable existentes en Guatemala, no presentan riesgos en cuanto a dicho abastecimiento de agua a la comunidad, solo costo elevado en construcción. • Se pueden emplear los parámetros obtenidos en esta investigación, obteniendo mejores condiciones de funcionalidad y obedecen a datos con un sustento basado en resultado de investigacion aplicada, y que al mismo tiempo reflejan en forma real y objetiva los usos y costumbres de la comunidad rural que se investigo, reflejando costos de construcción bajos.

RECOMENDACIÓN Continuar con la línea de investigación de este estudio, donde se replique en otras regiones y comunidades, con la finalidad de formar un documento técnico con indicadores de variaciones de consumo y otros factores de diseño con una base en investigación.