Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado urbano del municipio de Jardín - Antioquia

TABLA DE CONTENIDO PLAN MAESTRO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO URBANO DE JARDÍN RESUMEN EJECUTIVO DEL PROYECTO Pag. 1.

INFORMACIÓN GENERAL DEL MUNICIPIO DE JARDÍN ........................................ 1

1.1

LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA ................................................................................ 1

1.2

EXTENSIÓN, PISOS TÉRMICOS Y LÍMITES TERRITORIALES ............................... 1

1.3

VÍAS DE COMUNICACIÓN Y DE ACCESO A LA CABECERA MUNICIPAL ............ 1

1.4

POBLACIÓN Y PERÍMETRO URBANO .................................................................... 1

1.5

DISPONIBILIDAD DE SERVICIOS PÚBLICOS A NIVEL URBANO .......................... 1

2.

DIAGNÓSTICO DEL ACUEDUCTO Y EL ALCANTARILLADO URBANO ................ 4

2.1

DIAGNÓSTICO DEL ACUEDUCTO URBANO EXISTENTE ...................................... 4

2.2

DIAGNÓSTICO DEL ALCANTARILLADO URBANO EXISTENTE ............................ 6

3.

ANTEPROYECTO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO URBANO ................... 9

3.1

CRITERIOS Y PARÁMETROS BÁSICOS PARA EL ANÁLISIS ................................ 9

3.1.1 Proyecciones de Población urbana y demandas de agua potable .............................. 9 3.1.2 Indicadores proyectados de los servicios de acueducto y alcantarillado ................... 10 3.2

ALTERNATIVAS DE OPTIMIZACIÓN Y EXPANSIÓN DEL ACUEDUCTO .............. 11

3.2.1 Anteproyecto de aprovechamiento y manejo de aguas crudas ................................. 11 3.2.2 Anteproyecto de Optimización de la planta de potabilización .................................... 12 3.2.3 Anteproyecto de expansión del Volumen de Almacenamiento .................................. 12 3.2.4 Anteproyecto de optimización de las Redes de Distribución ..................................... 12 3.3

ANTEPROYECTO DE SANEAMIENTO HÍDRICO URBANO ................................... 13

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4.

DISEÑO DEL PROYECTO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO URBANO .... 16

4.1

PROYECTO DE OPTIMIZACIÓN Y EXPANSIÓN DEL ACUEDUCTO URBANO .... 16

4.1.1 El Proyecto de aprovechamiento y manejo de aguas crudas .................................... 16 4.1.2 El Proyecto de optimización de la Planta de potabilización ....................................... 19 4.1.3 El Proyecto de expansión del Volumen de Almacenamiento..................................... 19 4.1.4 El Proyecto de optimización de las Redes de Distribución ........................................ 19 4.2.

PROYECTO DE MANEJO DE AGUAS RESIDUALES Y LLUVIAS URBANAS ...... 23

4.2.1 Características de los Interceptores de Aguas Residuales Urbanas (ARU)............... 23 4.2.2 Características de los Colectores de escorrentía excedente. .................................... 23 4.2.3 Características de los nuevos alcantarillados requeridos .......................................... 25 4.3

EL PROYECTO DE TRATAMIENTO DE LAS AGUAS RESIDUALES URBANAS .. 25

4.3.1 Descripción de los pretratamientos de las ARU ........................................................ 25 4.3.2 Características del Sistema de sedimentación primaria de las ARU. ........................ 27 4.3.3 Características de los sistemas de manejo de lodos y desechos sólidos .................. 27 4.3.4 Red general de drenaje y descarga de efluentes ...................................................... 28 4.4

RESUMEN DE COSTOS DEL PROYECTO DE ALCANTARILLADO URBANO ..... 28

5.

PROGRAMA DE EJECUCIÓN E INVERSIONES DEL PROYECTO ........................ 30

5.1

RESUMEN DE COSTOS Y FASES DE INVERSIÓN DEL PROYECTO .......................

5.2

RESUMEN DE OBRAS E INVERSIONES PRIORITARIAS DEL PROYECTO .............

5.3

FUENTES DE FINANCIACIÓN PARA LA PRIMERA ETAPA DEL PROYECTO .........

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LISTA DE TABLAS Pag. TABLA 2.1

BALANCE RESUMEN DEL ACUEDUCTO URBANO EXISTENTE ............... 5

TABLA 2.2

CARACTÉRISTICAS DE LAS AGUAS RESIDUALES DE JARDÍN .............. 6

TABLA 2.3

BALANCE RESUMEN DEL ALCANTARILLADO URBANO EXISTENTE .... 8

TABLA 3.1

PROYECCIONES DE POBLACIÓN Y DEMANDAS DE AGUA POTABLE .. 9

TABLA 3.2

INDICADORES DEL ACUEDUCTO Y EL ALCANTARILLADO URBANO .. 10

TABLA 4.1

RESUMEN DE COSTOS DEL PROYECTO DE ACUEDUCTO URBANO.... 22

TABLA 4.2

RESUMEN DE COSTOS DEL PROYECTO DE ALCANTARILLADO .......... 29

TABLA 5.1

RESUMEN DE OBRAS E INVERSIONES DEL PLAN MAESTRO

TABLA 5.2

OBRAS E INVERSIONES DE LA PRIMERA ETAPA DEL PROYECTO

TABLA 5.3

CAPACIDAD SECTORIAL DE ENDEUDAMIENTO DE JARDÍN

TABLA 5.4

PROGRAMA DE FINANCIACIÓN DE LAS OBRAS PRIORITARIAS DEL PROYECTO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO URBANO ... 36 LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1.1 LOCALIZACIÓN GENERAL DEL MUNICIPIO DE JARDÍN .......................... 2 FIGURA 1.2 PERÍMETRO URBANO Y TENDENCIAS DE EXPANSIÓN DE JARDÍN ...... 3 FIGURA 2.1 EL ALCANTARILLADO URBANO EXISTENTE EN JARDÍN ....................... 7 FIGURA 3.1 ANTEPROYECTO DE MANEJO DE LAS ARU Y ALLU DE JARDÍN ......... 15 FIGURA 4.1 OPTIMIZACIÓN DE BOCATOMA Y DESARENADOR LA MENDOZA ....... 17 FIGURA 4.2 PROYECTO DE APROVECHAMIENTO QUEBRADA LA OLIVALA .......... 18 FIGURA 4.3 PROYECTO DE OPTIMIZACIÓN PLANTA DE POTABILIZACIÓN ............ 20 FIGURA 4.4 PROYECTO DE OPTIMIZACIÓN DE LAS REDES DE DISTRIBUCIÓN ..... 21 FIGURA 4.5 PROYECTO DE MANEJO DE LAS ARU Y ALLU DE JARDÍN ................... 24 FIGURA 4.6 SISTEMA DE TRATAMIENTO PRIMARIO DE LAS ARU DE JARDÍN ....... 26

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ESTUDIOS Y DISEÑOS DEL PLAN MAESTRO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO URBANO DEL MUNICIPIO DE JARDÍN

REVISIÓN Y APROBACIÓN Título documento: RESUMEN EJECUTIVO DEL PROYECTO Código del documento: JARDÍN_AA_D_IN_3_Res NÚMERO DE REVISIÓN Nombre A

Elaboración

P

B

I

2

Fabio Arango D.

Aníbal Espinal R.

Jorge Rodas G.

Aníbal Espinal R.

Jorge Rodas G.

Firma

Nombre Revisión

Firma Fecha

A C

1

Fecha

R O

0

Nombre Gualberto Fuentes V. Gualberto Fuentes V. Gualberto Fuentes V. Interventoría

Firma Fecha

Ó

Nombre

N Control Calidad

Firma Fecha

Aníbal Sepúlveda V.

Aníbal Sepúlveda V.

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GLOSARIO DE TÉRMINOS BÁSICOS PLAN MAESTRO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO: Plan de ordenamiento de los sistemas de acueducto y alcantarillado de una localidad para un horizonte de planeamiento dado. SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA (ACUEDUCTO): Conjunto de obras, equipos y materiales usados para explotar, potabilizar y distribuir agua potable para consumo humano. SISTEMA DE SANEAMIENTO HÍDRICO (ALCANTARILLADO): Conjunto de obras, equipos y materiales utilizados para el manejo y tratamiento de las aguas residuales y lluvias de una localidad. CAUDAL DE DISEÑO: Caudal estimado para el horizonte de diseño de un sistema determinado. DOTACIÓN : Cantidad de agua medida, o asignada como el consumo de un habitante en cierto tiempo, expresada generalmente en litros por habitante por día. AGUA CRUDA: Agua superficial o subterránea en estado natural, que no ha sido sometida a ningún proceso de tratamiento previo a su utilización. AGUA POTABLE: Agua que por reunir los requisitos organolépticos, físicos, químicos y microbiológicos es APTA PARA EL CONSUMO HUMANO, según las normas de calidad vigentes. AFLUENTE: Flujo de agua que entra a un sistema. EFLUENTE : Agua que sale de un sistema. REDES DE DISTRIBUCIÓN: Conjunto de tuberías, accesorios y estructuras, que conducen el agua desde el tanque de almacenamiento o planta de tratamiento, hasta los puntos de consumo. MACROMEDICIÓN: Sistema de medida del volumen de agua potable consumida en una localidad o en un sector de la misma, que permite hacer el balance de pérdidas de un acueducto. MICROMEDICIÓN: Sistema de medida del volumen de agua potable consumida por cada uno de los usuarios de un acueducto, que permite hacer el balance de pérdidas y facturar por consumo. REDES DE ALCANTARILLADO: Conjunto de tuberías y obras para la recolección, conducción y disposición final de las aguas residuales o lluvias de una localidad. Existen tres tipos: ALCANTARILLADOS SANITARIOS: Transporte único de aguas residuales ALCANTARILLADOS PLUVIALES: Transporte único de aguas lluvias (escorrentías) ALCANTARILLADOS COMBINADOS: Combinación de las dos anteriores. RED PRINCIPAL O MATRIZ: Conducto cerrado sin conexiones domiciliares directas, que entrega o recibe los caudales de los tramos secundarios, de un determinado sector. ESCORRENTÍA: Agua que escurre superficialmente, después de saturado el suelo con una lluvia. CÁMARA DE INSPECCIÓN (MANHOLE): Estructura de concreto cilíndrica y con tapa removible para permitir la ventilación, el acceso y el mantenimiento de las redes alcantarillado. ALIVIADERO: Estructura diseñada en alcantarillados combinados, para separar los caudales que exceden la capacidad hidráulica del sistema y evacuarlas hacia un sistema de drenaje natural.

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PLAN MAESTRO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO URBANO DE JARDÍN RESUMEN EJECUTIVO DEL PROYECTO 1. INFORMACIÓN GENERAL DEL MUNICIPIO DE JARDÍN 1.1

LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA

El municipio de Jardín pertenece a la subregión del Suroeste Antioqueño y se encuentra ubicado en la cuenca alta del río San Juan, bajo la jurisdicción de CORANTIOQUIA, en la denominada "Región Citará". Su cabecera, que constituye el objeto del presente estudio, se encuentra en los 5º 35’ 58’’ de latitud, al Norte de la línea ecuatorial y en los 75º 50’ 05” de longitud, al Oeste del Meridiano de Greenwich, como se muestra en la Figura 1.1. 1.2

EXTENSIÓN, PISOS TÉRMICOS Y LÍMITES TERRITORIALES

El territorio municipal de Jardín tiene una extensión de 224 Km2, de los cuales, 76 Km2 corresponden al clima templado, 146 Km2 al clima frío y 2 Km2 al páramo. Su cabecera, que tiene una extensión aproximada de 126 ha, se encuentra a una altura de 1750 msnm, y presenta una temperatura promedio de 19ºC. Jardín limita por el Occidente con Andes, por el Norte con Jericó, por el Oriente con Támesis y por el Sur, con Riosucio (Caldas). 1.3

VÍAS DE COMUNICACIÓN Y DE ACCESO A LA CABECERA MUNICIPAL

La cabecera de Jardín, se comunica con todos los municipios limítrofes y cercanos, por carreteras en su mayoría pavimentadas, siendo la "Troncal del Café" la principal arteria vial de la región, que no se amplió entre Jardín y Ríosucio (Caldas), pero conecta a Jardín con la ciudad de Medellín, pasando por Andes y otros municipios, en un trayecto de 136 Km. 1.4

POBLACIÓN Y PERÍMETRO URBANO

De acuerdo con los registros censales disponibles, en el año 2000 la población urbana de Jardín ascendía a 7.551 habitantes, que representan el 43,7% de la población municipal. El Perímetro urbano aprobado en el Esquema de Ordenamiento Territorial/2000, tiene una extensión de 126 ha, incluidas las zonas de expansión que se muestran en la Figura 1.2. 1.5

DISPONIBILIDAD DE SERVICIOS PÚBLICOS A NIVEL URBANO

El servicio de energía eléctrica en Jardín, es atendido por EADE con una cobertura urbana casi total; los servicios de acueducto y alcantarillado son prestados por Ingeniería Total desde 1997; la telefonía está a cargo de EDATEL y el servicio de Aseo urbano es atendido por el Municipio. Cuenta además Jardín con un matadero municipal bien dotado y la Plaza principal se utiliza para el mercado de fin de semana y como centro de servicios múltiples. 1

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FIGURA 1.1 LOCALIZACIÓN GENERAL DEL MUNICIPIO DE JARDÍN

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FIGURA 1.2 PERÍMETRO URBANO Y TENDENCIAS DE EXPANSIÓN DE JARDÍN

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2. DIAGNÓSTICO DEL ACUEDUCTO Y EL ALCANTARILLADO URBANO 2.1

DIAGNÓSTICO DEL ACUEDUCTO URBANO EXISTENTE

Realizado el levantamiento y chequeo detallado de los componentes del acueducto urbano existente en Jardín, pudo concluirse que cada uno de ellos presenta algún tipo de problema o necesidad, que debe resolverse o suplirse, para readecuar el sistema integral y garantizar su óptimo funcionamiento durante los próximos 25 años, correspondientes al horizonte del Plan Maestro de acueducto según lo establecido en el RAS/2000, como puede verse en la Tabla 2.1, que amerita las siguientes observaciones adicionales: Uno de los principales problemas del acueducto urbano, está relacionado con la alta susceptibilidad de la cuenca oferente a deslizamientos en épocas de lluvias intensas, que impiden aprovechar las aguas de la quebrada La Mendoza y obligan a explotar la precaria oferta de la quebrada La Clara, cuya vulnerabilidad es similar y exige encontrar con urgencia, una fuente alternativa de recarga, para enfrentar más adecuadamente las contingencias generadas por eventuales deslizamientos en la cuenca oferente principal Como la capacidad del sistema de aprovechamiento y manejo de aguas de la quebrada La Mendoza, supera las demandas proyectadas (36 l/s), sólo debe optimizarse con las reparaciones y ajustes que se resumen en la Tabla 2.1. Además deberá construirse el nuevo sistema de aprovechamiento de las aguas, de la fuente alternativa de recarga que se seleccione, para enfrentar las eventuales contingencias de la fuente principal. Los componentes de la Planta de potabilización existente, la cual tiene una capacidad nominal de 30 l/s y cuya reforma quedó inconclusa en 1997, requieren las reparaciones ajustes y obras adicionales que se indican en la Tabla 2.1, para optimizarla y aumentar su capacidad hasta los 36 l/s, requeridos en el horizonte del Proyecto de acueducto. Además de lo anterior, debe darse prioridad inmediata a la construcción de un nuevo tanque, que permita superar el gran déficit de almacenamiento existente, el cual obliga a operar la Planta con caudales superiores a 40 l/s, en las horas de mayor consumo, afectando obviamente, su eficiencia y la calidad del agua suministrada. Las averiadas tuberías de hierro y asbesto – cemento de la red de distribución, deben cambiarse porque ya cumplieron su vida útil. Además, se deben instalar tres válvulas reguladoras de presión estratégicamente ubicadas, para bajar las altas presiones de servicio del parque hacia abajo y garantizar la distribución equilibrada del agua potable. Finalmente, para reducir el alto nivel de pérdidas del acueducto, se debe implementar un Programa de control de pérdidas y legalización de conexiones irregulares, que incluya el control de pérdidas técnicas y la optimización de la micromedición, para reducir dichas pérdidas, hasta niveles inferiores al 25%, establecido en el RAS/2000. 4

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TABLA 2.1 RESUMEN DE PROBLEMAS Y NECESIDADES DE LOS COMPONENTES DEL ACUEDUCTO URBANO EXISTENTE EN EL MUNICIPIO DE JARDÍN

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2.2

DIAGNÓSTICO DEL ALCANTARILLADO URBANO EXISTENTE

El alcantarillado urbano existente en Jardín (ver Figura 2.1) comprende 12 sistemas, cuyas características se resumen en la Tabla 2.3, la cual indica que los 12.672m de redes de alcantarillado presentan buen estado, aunque 9.730m (77% del total) no tienen capacidad hidráulica suficiente para transportar las aguas que les tributan en períodos lluviosos, pero dada su holgada capacidad para transportar las aguas residuales en tiempo seco, deberá evaluarse la viabilidad de descongestionar (aliviar) y seguir utilizando dichas tuberías. Además, sus 170 cámaras de inspección se encuentran en buen estado, pero 41 de ellas requieren reparaciones para seguirlas utilizando con el Proyecto. Y algo similar ocurre con sus 181 sumideros, aunque deben cambiarse 33 rejas averiadas y reconstruirse 51 cajas deterioradas. Considerando entonces, la necesidad de construir algunas redes nuevas para expandir el alcantarillado y los interceptores de ARU (con aliviaderos), para eliminar las descargas de ARU sobre las quebradas urbanas, puede concluirse que será necesario construir más de 5000 m de redes, para adecuar y expandir el sistema existente. Finalmente, debe señalarse que todas las ARU de Jardín, se descargan sin ningún tipo de tratamiento previo, sobre las quebradas La Salada y Volcanes, afluentes de la quebrada La Linda, que es el receptor final de más de 370 kg/día de carga orgánica (DBO5) y de más de 364 kg/día de Sólidos Suspendidos y por ello deberá proyectarse un sistema de manejo y tratamiento de dichas ARU, que permita reducir su impacto sobre las corrientes receptoras y las tasas retributivas que deben pagarse por su vertimiento (ver Tabla 2.2). TABLA 2.2 CARACTERÍSTICAS DE LAS AGUAS RESIDUALES URBANAS DE JARDÍN

Parámetros Estado del tiempo Caudal Medio (l/s) pH (U. De pH) Conductividad (µs/cm) D.Q.O Total (mg/l) D.B.O5 Total (mg/l) D.B.O5 Sedimentable (mg/l) Sólidos Totales (mg/l) Sólidos Disueltos (mg/l) Sólidos Suspendidos (mg/l) Sólidos Sedimentables (mg/l) Fósforo Total (mg/l) Nitrógeno Total (mg/l) Nitrógeno Amoniacal (mg/l) Grasas y/o Aceites (mg/l)

Botad. 11 01/31/2.001

Botad. 11 03/21/2.001

Botad. 8 03/21/2.001

Botad. 11 05/25/2.001

Seco 7,39 7,09 469 823 271 41 548 274 284 90,0 6,98 44,0 12,77

Lloviznas 10,77 7.38 333 225 179 21 376 220 136 56,0 5,51 29,0 8,43 10,8

Lloviznas 2,38 7,42 348 171 130 29 328 208 80,0 52,0 6,44 15,24 6,63 24,0

Seco 11,0 7,28 537 604 404 208 758 360 398 272 2,2 38,0 6,63

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FIGURA 2.1 EL ALCANTARILLADO URBANO EXISTENTE EN JARDÍN

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TABLA 2.3

BALANCE RESUMEN DEL ALCANTARILLADO URBANO EXISTENTE

8

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3. ANTEPROYECTO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO URBANO 3.1

CRITERIOS Y PARÁMETROS BÁSICOS PARA EL ANÁLISIS

3.1.1

Proyecciones de Población urbana y demandas de agua potable

Considerando que antes del año 2003, debe reducirse el nivel de pérdidas del acueducto hasta el 25% exigido en el RAS/2000 y teniendo en cuenta los resultados de la evaluación demográfica realizada, en la Tabla 3.1 se presentan las proyecciones de población urbana y de demandas de agua potable, para el horizonte de diseño del Proyecto (25 años). TABLA 3.1 PROYECCIONES DE POBLACIÓN Y DEMANDAS MÁXIMAS DE AGUA POTABLE EN EL ACUEDUCTO URBANO DEL MUNICIPIO DE JARDÍN AÑO

POBLACIÓN (habitantes)

DOTACIÓN (l/hab-día)

DEMANDAS (CMD = l/s)

ALMACENAMIENTO REQUERIDO (m3)

2000

7551

280

31,00

809*

2001

7676

240

27,72

798

2002

7804

210

24,72

712

2003

7933

200

23,87

688

2004

8064

200

24,27

699

2006

8198

200

25,08

722

2008

8611

200

25,91

746

2010

8897

200

26,77

771

2012

9193

200

27,66

797

2016

9813

200

29,53

850

2020

10474

200

31,52

908

2025

11363

200

34,19

985

3

3

*Actualmente hay un déficit de almacenamiento de 481 m (Volúmen del tanque existente= 328 m )

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3.1.2

Indicadores proyectados de los servicios de acueducto y alcantarillado

Teniendo como base las normas vigentes (RAS/2000) y las metas óptimas de solución a los problemas y necesidades de los sistemas de acueducto y alcantarillado existentes en el área urbana de Jardín, en la Tabla 3.2 se presentan los principales indicadores actuales y proyectados del nivel de prestación de dichos servicios públicos domiciliarios. TABLA 3.2 INDICADORES ACTUALES Y PROYECTADOS DE LOS SISTEMAS DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO URBANO DEL MUNICIPIO DE JARDÍN DESCRIPCIÓN DEL INDICADOR

AÑO DE REFERENCIA

(NOMBRE Y UNIDAD)

2.000

2.001

2.002

2.003

2.025

1. Población urbana total (hab.)

7.551

7.676

7.804

7.933

11.363

2. Población urbana con Acueducto (hab.)

6.947

7.311

7.466

7.624

11.363

3. Inmuebles urbanos (Nº)

2.656

2.689

2.721

2.754

3.611

4. Inmuebles residenciales (Nº)

2.196

2.231

2.269

2.306

3.303

5. Usuarios del Acueducto urbano(Nº)

2.518

2.555

2.612

2.699

3.611

6. Cobertura del Acueducto Urbano (%)

94,8

95,0

96,0

98,0

100

7. Capacidad instalada Acueducto (CMD=l/s)

30

36

36

36

36

8. Capacidad utilizada Acueducto (CMD= l/s)

32,4

29,2

24,7

22,9

34,2

9. Dotación Bruta (l/hab-día)

280

240

210

200

200

10. Dotación Neta (l/hab-día)

160

160

160

160

160

11. Pérdidas en el acueducto urbano(%)

43

33

24

20

20

12. Micromedidores instalados (No.)

2.293

2.420

2.530

2.616

3.611

13. Cobertura de Micromedición (%)

86,3

90,0

93,0

95,0

100,0

93

48

25

26

36

15. Medidores en buen estado (No.)

2.200

2.372

2.505

2.590

3.575

16. Micromedición Efectiva (%)

95,9

98,0

99,0

99,0

99,0

17. Usuarios del Alcantarillado (Nº)

2.455

2.488

2.570

2.644

3.539

18. Cobertura de Alcantarillado (%)

92,4

92,6

94,5

96,0

98,0

14. Medidores en mal estado (No.)

10

AÑOS PROYECTADOS

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3.2

ALTERNATIVAS DE OPTIMIZACIÓN Y EXPANSIÓN DEL ACUEDUCTO URBANO

Analizados los problemas y necesidades del acueducto urbano de Jardín, se pudo concluir que todos sus componentes requieren algún tipo de adecuación, para que funcionen bien hasta con el caudal requerido para el Proyecto (36 l/s), para lo cual no existen propiamente alternativas, sino una serie de obras y medidas, como se verá a continuación. También se concluyó, que se requiere una fuente alternativa de recarga, para enfrentar más adecuadamente, las contingencias generadas por eventuales deslizamientos, que impiden aprovechar las aguas de la quebrada La Mendoza en épocas de lluvias intensas y además, que debe construirse un nuevo tanque, para suplir el alto déficit de almacenamiento actual, que obliga a forzar la Planta de potabilización, para suplir las demandas en las horas pico. 3.2.1

Anteproyecto de aprovechamiento y manejo de aguas crudas

Considerando la apremiante necesidad de una fuente alternativa de recarga, para enfrentar las contingencias que impiden aprovechar la fuente principal, se identificaron y evaluaron varias cuencas potenciales, teniendo en cuenta factores como, la disponibilidad y calidad de su oferta hídrica, su distancia y viabilidad de interconexión con el sistema existente, la disponibilidad de sitios aptos, seguros y accesibles para las obras y sus respectivos costos etc, pudiendo concluir que la quebrada La Olivala (antigua fuente del acueducto) es la más atractiva para recargar el acueducto, cuando se presenten las contingencias citadas. 3.2.1.1

Obras y medidas de optimización del sistema La Mendoza

Como la captación sobre la quebrada La Mendoza está sobredimensionada, su rejilla debe cambiarse por otra más pequeña, previa reducción del ancho del vertedero de captación, mediante un lleno en concreto reforzado. Además, debe someterse la estructura visible de la presa, a un tratamiento superficial con aditivos para optimizarla y aumentar su vida útil. Como el desarenador se encuentra en buen estado, para optimizarlo debe reparársele una fisura interior, instalarle una pantalla deflectora para distribuir mejor el flujo de entrada, una trampa de flotantes en su salida y un múltiple con tubería perforada en el fondo de la tolva de arenas; finalmente, se debe reemplazar la válvula existente, por una de apertura rápida que genere el tiro adecuado, para succionar y evacuar las arenas decantadas. Como la conducción existente en acero de Ø6”, es muy resistente y se encuentra en buen estado, para optimizarla y protegerla, se le debe instalar una ventosa adicional, cambiar un tramo de 50 m para eliminar el cruce por debajo del inmueble de la Truchera, empotrar la tubería en un tramo e instalar una barrera contra choques en una curva de la vía a Riosucio. 3.2.1.2

El sistema de aprovechamiento de aguas de la quebrada La Olivala

La estructura de la captación de fondo, será una presa a todo lo ancho del cauce, cuya rejilla de captación será calculada de acuerdo con el RAS/2000 y su vertedero de crecida, será dimensionado para el caudal de creciente estimado (6,1 m3). El desarenador de La Olivala se diseñará para remover arenas de Ø > 0,075 mm con una eficiencia del 87,5%, para evitar que las arenas finas se sedimenten en el floculador. La tubería de conducción en PVC Ø6”, tendrá una longitud de 240m hasta su conexión a la conducción principal. 11

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3.2.2

Anteproyecto de Optimización de la planta de potabilización

Para optimizar esta Planta y ampliar su capacidad hasta 36 l/s, deben realizarse algunos arreglos y ajustes a todos sus componentes, construirse los sistemas de recirculación de aguas de lavado de los filtros y de manejo de los lodos sedimentados, para minimizar el pago de tasas retributivas por dichos vertimientos y culminarse las obras que se dejaron sin terminar en 1997, incluyendo las medidas de cerramiento y paisajismo del lote. En el canal de entrada, debe calibrarse la canaleta de aforo (Parshall) e instalarse una red de paso libre (by pass) hasta el canal de entrada de los filtros, para realizar mantenimiento a la floculación y la sedimentación, sin suspender la operación de la Planta. Además, deben reformarse los gradientes del floculador, cambiarse las placas averiadas y su sistema de fijación, para que no se quiebren. Finalmente, debe aplicarse un tratamiento superficial a la estructura para dejarla como nueva e instalar las pasarelas y pasamanos faltantes. Para independizar y optimizar los dos sedimentadores, deben reformarse sus sistemas de entrada, salida y purga de lodos, además de reponer las placas averiadas y faltantes para restablecer su capacidad. También deben instalarse las pasarelas y pasamanos faltantes; finalmente, debe realizarse el tratamiento superficial a la estructura, para dejarla como nueva. Para optimizar la filtración, debe repararse el falso fondo del filtro Nº 2, ajustar las compuertas manuales de entrada, mejorar los lechos filtrantes, cubrir el canal general de aguas filtradas, realizarle el tratamiento superficial e instalar pasarelas y pasamanos. 3.2.3

Anteproyecto de expansión del Volumen de Almacenamiento

Teniendo en cuenta que existe un alto déficit de almacenamiento, agravado por el alto nivel de pérdidas del acueducto, se debe proyectar un tanque adicional, cuyo período óptimo de diseño (12 años) resultante de la aplicación pragmática de la metodología de análisis de Costo Mínimo, indica que se requiere un tanque de 479 m3, con un costo de $ 90 millones. Sin embargo, considerando que el tanque de 667 m3 requerido para el año 2025, cuesta un 30% más ($119 millones), pero su capacidad es un 28% mayor y permite amortiguar mejor los picos de demanda, se decidió construir el tanque que servirá hasta el 2025 3.2.4

Anteproyecto de optimización de las Redes de Distribución

Para optimizar el sistema de distribución del agua potable, deben cambiarse 674m de tuberías de AC en varios diámetros y 520m de tuberías de HG en Ø2”, por tuberías de PVC presión RDE 21, de los mismos diámetros. Y para aliviar las altas presiones que se presentan del parque principal hacia abajo y equilibrar el sistema de distribución de agua potable, deben instalarse estratégicamente tres válvulas reguladoras de presión. Adicionalmente, deberán repararse las cinco válvulas de Ø2” y la válvula de Ø1”, que están averiadas, así como instalar una nueva válvula de Ø2”, con el fin de optimizar el sistema de válvulas y evitar la suspensión del servicio en vastos sectores para reparar daños. Finalmente debe señalarse, que la optimización de la micromedición, iniciada en el 2000, hace parte del Programa del control de pérdidas y legalización de usuarios fraudulentos que deberá culminarse en el 2003, para garantizar un óptimo servicio de acueducto. 12

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3.3

ANTEPROYECTO DE SANEAMIENTO HÍDRICO URBANO

El Diagnóstico del alcantarillado urbano de Jardín, permitió concluir que los 12.672m de redes existentes, se encuentran en buen estado (salvo 126m de Ø8”), pero 9.730m (77%), no tienen capacidad suficiente para transportar sus aguas tributarias, en épocas de lluvias intensas y por ello, además de la reparación de algunos daños en 41 de las 170 cámaras y en 84 de los 181 sumideros existentes, deberán construirse sistemas de alivio de las aguas lluvias que congestionan las redes de alcantarillado, para poder seguirlas utilizando. En consecuencia, el proyecto de alcantarillado urbano de Jardín comprende tres grupos de obras: a) las obras de optimización del alcantarillado existente, incluidos los sistemas de alivio de aguas combinadas; b) los interceptores de Aguas Residuales Urbanas (ARU) paralelos a las quebradas receptoras, que permitirán transportar y concentrar dichas ARU, para su tratamiento; y c) las obras de los sistemas de tratamiento de las ARU. El enfoque de manejo de las ARU y lluvias de Jardín, se regirá por las siguientes premisas básicas: Considerando los altos costos de construcción de redes independientes, se proyectarán redes combinadas en aquellos sectores urbanizados donde deban reemplazarse redes insuficientes. En general, las redes que deban construirse con recursos del proyecto, se proyectarán para colectar las aguas lluvias internas de las viviendas, porque la escorrentía de vías y techos exteriores, deberá en lo posible evacuarse por las vías, mediante cunetas que drenen hacia las quebradas y vaguadas naturales. Se tratará de interceptar y conducir en superficie y en tramos cortos, la mayor cantidad posible de escorrentía hacia las quebradas más cercanas, para evitar su confinamiento en tramos largos de tubería y minimizar los diámetros y costos de las redes pluviales proyectadas, así como los impactos concentrados sobre cauces y cuerpos receptores. Se deberá aprovechar la topografía y el drenaje natural del área urbana, para conducir las aguas por gravedad y evitar los bombeos. También se debe aprovechar al máximo la infraestructura existente en buen estado físico y con capacidad hidráulica suficiente. Se eliminarán hasta donde sea posible, los vertimientos de ARU sobre las quebradas que circundan el casco urbano, proyectando aliviaderos para descongestionar las redes existentes, así como interceptores de ARU paralelos a las quebradas circundantes, que deberán transportar dichas ARU, hasta el sitio que se seleccione para su tratamiento. Se tratarán de concentrar en un sólo sitio todas las ARU, para proyectar un sistema de tratamiento y evitar sobrecostos operativos. Para las zonas que no puedan conectarse por gravedad con el sistema integral de manejo de ARU, se buscarán soluciones independientes y no convencionales, de manejo y tratamiento de sus ARU. Las redes proyectadas seguirán en lo posible, el alineamiento de las redes y cámaras existentes, para aprovecharlas al máximo y evitar cruces con otras redes. Hasta donde se pueda, la escorrentía se conducirá por vías y cunetas. Donde se concentren aguas excedentes que congestionen las vías, se utilizarán sumideros conectados a redes nuevas de capacidad suficiente, para llevarlas hasta las quebradas más cercanas. 13

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Teniendo como base las anteriores premisas, el Proyecto de manejo de las aguas lluvias y residuales del área urbana de Jardín, compromete las siguientes obras principales: Los Interceptores de ARU. Son dos ramales que colectarán, aliviarán y transportarán las ARU de los alcantarillados que vierten sus aguas, sobre las quebradas La Salada y Volcanes, los cuales tienen su arranque al oriente del casco urbano y descienden hacia el oeste por sus costados norte y sur hasta la Calle 1, donde se interconectan para seguir hacia el oeste, hasta entregar las ARU colectadas, en el sitio elegido para su tratamiento previo a su disposición final, como puede verse en la Figura 3.1. Los Colectores de escorrentía excedente. Son tres sistemas que interceptarán la escorrentía excedente de La Primavera, el Centro y Calle Abajo, los cuales además de reemplazar redes insuficientes, permitirán descongestionar y seguir utilizando casi todos los alcantarillados existentes. Cada colector tiene dos ramales (Norte y Sur), que desviarán las aguas colectadas hacia los Interceptores de ARU, donde se aliviarán y descargarán sobre las quebradas que delimitan el perímetro urbano (ver Figura 3.1). Reposiciones y redes nuevas de alcantarillado. Para completar la estrategia de manejo de las aguas residuales y lluvias urbanas, deben construirse redes nuevas de alcantarillado, para conectar las zonas de expansión y reemplazar los tramos averiados así como aquellos que seguirán teniendo problemas de insuficiencia hidráulica, a pesar de las medidas adoptadas para descongestionarlos. Además, se incluyen las redes que colectarán las ARU del Hospital y de la salida a La Paraisa, que no pueden conectarse al sistema principal y requieren sistemas independientes de tratamiento de sus ARU. Del conjunto de redes nuevas que se muestran en la Figura 3.1, deben tener prelación los cambios de tramos colapsados, la red que conecta la urbanización “los 40 Amigos”, con el Interceptor Norte de ARU y los tramos cuya persistente insuficiencia hidráulica siga teniendo incidencias negativas sobre la población, o la infraestructura urbana. Para el tratamiento de las ARU, se evaluaron cinco alternativas con capacidad para remover más del 80% de la carga orgánica y de los sólidos suspendidos presentes en dichas ARU (lodos activados, filtros percoladores y anaerobios, UASB y lagunas de oxidación), cuya comparación a nivel técnico, económico, financiero, institucional y ambiental, dio lugar a la selección del sistema UASB como alternativa más recomendable para depurar las ARU de Jardín, aunque en lo inmediato no existen recursos suficientes para su construcción Considerando entonces las limitaciones financieras actuales, se deberá optar en la primera etapa del Proyecto, por un sistema de tratamiento primario que permitirá remover todos los desechos sólidos y hasta el 40% de la DBO5 y el 60% de los sólidos suspendidos (SS) presentes en las ARU de Jardín, por sus bajos costos de construcción y operación, aunque no se cumplan las metas de remoción de DBO5 y SS exigidas en las normas vigentes, pues dicho sistema permitirá generar una cultura del tratamiento de las ARU, que justifica las inversiones previstas para mitigar el impacto de dichas ARU, sobre las quebradas urbanas. Definido el conjunto de obras y medidas de optimización y expansión de los sistemas de acueducto y alcantarillado del área urbana del Municipio de Jardín, se describirán a continuación, las obras y medidas diseñadas para cada componente de estos sistemas. 14

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FIGURA 3.1 ANTEPROYECTO DE MANEJO DE LAS ARU Y ALLU DE JARDÍN

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4. DISEÑO DEL PROYECTO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO URBANO 4.1

PROYECTO DE OPTIMIZACIÓN Y EXPANSIÓN DEL ACUEDUCTO URBANO

Teniendo como base el análisis y selección de alternativas de optimización y expansión del acueducto urbano de Jardín realizado en el Anteproyecto, se describirán enseguida las características y condiciones de funcionamiento de las obras diseñadas para tal fin. 4.1.1

El Proyecto de aprovechamiento y manejo de aguas crudas

Este proyecto incluye, las medidas de optimización del sistema existente, que aprovecha la quebrada La Mendoza y las obras del nuevo sistema de recarga para contingencias, que aprovechará la oferta de la quebrada La Olivala, las cuales se describen a continuación: Optimización del sistema La Mendoza. Para optimizar la bocatoma existente, debe reducirse el ancho del vertedero de captación e instalarse una rejilla nueva de 1,0m de longitud y un ancho de 0,45m, como se muestra en la Figura 4.1. Además debe resanarse y retocarse toda la superficie de la estructura, para dejarla como nueva. Y algo similar debe hacerse con el desarenador, después de reparar su fisura e instalar la pantalla deflectora, la trampa de grasas y el nuevo sistema de purga de arenas. Como la conducción existente en acero de Ø6”, presenta buen estado, para optimizarla y protegerla, se le debe instalar una ventosa adicional, cambiar un tramo de 50 m para eliminar el cruce por debajo del inmueble de la Truchera, empotrar la tubería en un tramo e instalar una barrera contra choques en una curva de la vía a Riosucio. El costo de las medidas de optimización del sistema la Mendoza, asciende a $ 21’933.625. El Proyecto de aprovechamiento de la quebrada La Olivala. La bocatoma de fondo, diseñada a 240m de la conducción existente, es una estructura en concreto reforzado con un ancho de 6,0m y una altura total de 2,1m. Consta de un vertedero de captación de 1,0m x 0,25m (donde se instalará la rejilla diseñada para 52 l/s) y de un vertedero de crecida de 6,0m x 1,0m (capacidad = 6,1 m3) como se muestra en la Figura 4.2. Las aguas captadas, salen por la aducción en Ø8” (L=7,2m) hacia el desarenador, que es una estructura de 7,4m de largo, 1,9m de ancho y 1,5m de profundidad útil, provista con sus respectivos sistemas de entrada, salida, purga de arenas y trampa de grasas, diseñada para decantar arenas de Ø>0,075 mm, con una eficiencia del 87,5% y a una rata de 36 l/s. Las aguas desarenadas salen por una tubería de PVC Ø6” que recorre 240m, hasta su conexión a la conducción principal, como puede verse en la figura 4.2. Finalmente debe indicarse que, el costo global de las obras de aprovechamiento y manejo de la oferta hídrica de la quebrada La Olivala, asciende a $ 47’760.686. 16

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FIGURA 4.1 OPTIMIZACIÓN DE BOCATOMA Y DESARENADOR LA MENDOZA

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FIGURA 4.2 PROYECTO DE APROVECHAMIENTO DE LA QUEBRADA LA OLIVALA

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4.1.2

El Proyecto de optimización de la Planta de potabilización

La capacidad nominal de esta Planta es de 30 l/s, pero puede funcionar hasta con 36 l/s, si se ejecutan todas las obras y medidas que se describen a continuación (ver Figura 4.3): Debe instalarse una red de paso libre (by pass) desde el canal de entrada hasta los filtros, para realizar mantenimiento a la floculación y la sedimentación, sin suspender la operación de la Planta, o cuando la buena calidad del agua cruda así lo permita. Deben reformarse los espacios entre placas del floculador para mejorar sus gradientes, cambiarse las placas averiadas y su sistema de fijación, retocarse la superficie de la estructura para dejarla como nueva e instalar las pasarelas y pasamanos faltantes. Para independizar y optimizar los sedimentadores, deben reformarse sus sistemas de entrada, salida y purga de lodos, además de reponer las placas averiadas y faltantes para restablecer su capacidad. También deben instalarse las pasarelas y pasamanos faltantes, así como retocar la superficie de la estructura, para dejarla como nueva. Para optimizar la filtración, debe repararse el falso fondo del filtro Nº 2, ajustarse las compuertas manuales de entrada, mejorar los lechos filtrantes, cubrir el canal general de aguas filtradas, realizarle tratamiento superficial e instalar pasarelas y pasamanos. Finalmente, deben construirse los sistemas de recirculación de aguas de lavado y los lechos de secado de lodos, terminarse la nueva caseta de operación, cercar el lote con barreras vivas y culminar las obras de circulación, parqueaderos y paisajismo del lote. El costo global de las obras de optimización de la Planta, ascienden a $ 119’735.044. 4.1.3

El Proyecto de expansión del Volumen de Almacenamiento

El nuevo tanque adicional de 667 m3, que debe construirse con carácter urgente en el lote de la Planta (ver Figura 4.3), es una estructura rectangular de concreto reforzado con 16m de largo, 12m de ancho y 3,5m de profundidad útil, que tendrá un costo de $ 119’728.401. 4.1.4

El Proyecto de optimización de las Redes de Distribución

Para optimizar el sistema de distribución del agua potable, deben cambiarse 674m de tuberías de AC de varios diámetros y 520m de tuberías de HG Ø2”, por tuberías de iguales diámetros en PVC presión RDE 21. También deben instalarse tres válvulas reguladoras de presión, ubicadas como se muestra en la Figura 4.4, para aliviar las altas presiones que se presentan del parque principal hacia abajo y equilibrar la distribución del agua potable. Además, deben repararse las válvulas averiadas e instalarse una válvula de Ø2”, con el fin de evitar la suspensión del servicio en vastos sectores, para reparar daños. Finalmente debe señalarse, que la optimización de la micromedición iniciada en el 2000, hace parte del Programa del control de pérdidas y legalización de usuarios fraudulentos, que deberá culminarse en el 2003, para optimizar el acueducto, pero sus costos no se incluyen en el presupuesto de optimización de las redes, que asciende a $ 188’259.233 (ver Tabla 4.1). 19

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FIGURA 4.3 PROYECTO DE OPTIMIZACIÓN DE LA PLANTA DE POTABILIZACIÓN

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FIGURA 4.4 PROYECTO DE OPTIMIZACIÓN DE LAS REDES DE DISTRIBUCIÓN

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TABLA 4.1 RESUMEN DE COSTOS DE OPTIMIZACIÓN Y EXPANSIÓN DEL ACUEDUCTO URBANO EXISTENTE EN EL MUNICIPIO DE JARDÍN Nº 1.

DESCRIPCIÓN DE LAS OBRAS Y MEDIDAS

COSTOS ($)

SISTEMA DE EXPLOTACIÓN Y MANEJO DE AGUAS CRUDAS

1.1 Cambio de rejilla y optimización de la bocatoma La Mendoza 1.2 Obras y medidas de optimización del desarenador La Mendoza

972.830 3' 564.736

1.3 Medidas de optimización de la conducción Mendoza – Planta

17' 396.060

1.4 Construcción de bocatoma La Olivala

12' 495.768

1.5 Construcción de desarenador La Olivala

17' 083.772

1.6 Instalación conducción entre La Olivala y la conducción La Mendoza

18' 181.145

2.

OPTIMIZACIÓN PLANTA DE POTABILIZACIÓN

2.1 Instalación de “By Pass” entre canal de entrada y filtros

1' 522.822

2.2 Reparaciones y ajustes sistema de floculación

20' 356.973

2.3 Reparaciones y ajustes sistema de sedimentación

28' 733.355

2.4 Reparaciones y ajustes sistema de filtración

13' 620.072

2.5 Construcción sistema de recirculación aguas de lavado

22' 762.732

2.6 Construcción lechos de secado de lodos del sedimentador

15’486.234

2.7 Obras complementarias de Optimización de la Planta

17' 252.856

3.

ADECUACIÓN Y EXPANSIÓN TANQUES DE ALMACENAMIENTO 3

3.1 Construcción Tanque de almacenamiento de 672 m

3.2 Instalación alarmas de rebose en los tanques de almacenamiento 4.

119’128.402 600.000

OPTIMIZACIÓN DE REDES DE DISTRIBUCIÓN Y MICROMEDICIÓN

4.1 Reposición de Tuberías de AC y HG averiadas 4.2 Instalación válvulas reguladoras de presión

163' 937.721 16' 751.512

COSTO TOTAL DEL PROYECTO DE ACUEDUCTO URBANO

22

$489'846.990

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4.2. PROYECTO DE MANEJO DE LAS AGUAS RESIDUALES Y LLUVIAS URBANAS Definidas las premisas y el enfoque de manejo de las aguas residuales (ARU) y lluvias urbanas de Jardín, así como los criterios y parámetros básicos para el diseño del Proyecto de alcantarillado, se describirán sus características y condiciones de funcionamiento, para lo cual se han diferenciado según su objeto, los siguientes grupos de obras principales: 4.2.1

Características de los Interceptores de Aguas Residuales Urbanas (ARU)

Estos Interceptores, que permitirán concentrar casi todas las ARU en el sitio elegido para su tratamiento previo a su disposición final y cuyo costo global asciende a $ 762’166.160, presentan las siguientes características básicas: El Interceptor Norte de ARU, que tiene más de 1.600m en tuberías entre Ø8” y Ø27”, interceptará, aliviará y transportará las ARU de los alcantarillados que vierten sus aguas tributarias, sobre la quebrada La Salada y su afluente La Paraisa, extendiéndose hacia el occidente, por el costado norte del perímetro urbano, hasta entregar sus ARU al Interceptor Sur, que llevará todas las ARU hasta la Planta de tratamiento (PTAR) proyectada en cercanías del Cementerio, como se muestra en la Figura 4.5. El Interceptor Sur de ARU, que tiene 1.300m en tuberías de Ø8” a Ø24”, interceptará, aliviará y transportará las ARU de los alcantarillados que vierten sus aguas tributarias a la quebrada Volcanes, extendiéndose hacia el oeste por el costado sur del área urbana y recibiendo en la calle 1, las ARU del Interceptor Norte, para seguir hasta la PTAR 4.2.2

Características de los Colectores de escorrentía excedente.

Estos sistemas que, además de reemplazar redes insuficientes, interceptarán la escorrentía excedente para descongestionar y seguir usando casi todos los alcantarillados existentes, tienen un costo de $ 255’980.703 y las siguientes características básicas (ver Figura 4.5): Los Colectores del sector La Primavera, son dos sistemas a saber: el Colector Sur, que tiene 180m en tubería de Ø30”, arranca captando la quebrada La Toma y sigue hacia el sur hasta descargar sus aguas sobre la quebrada Balandú; el Colector Norte arranca en la carrera 6 y sigue por la calle 13 hacia el norte, colectando además las ARU de los inmuebles a su paso, hasta entregar sus aguas tributarias al Interceptor Norte de ARU, donde se aliviarán para descargar los excedentes a la Q. La Paraisa. Los Colectores del sector central, son también dos sistemas: el Colector Sur arranca en la carrera 5 con la tubería existente de Ø8” y sigue por la calle 7 hacia el sur, hasta la carrera 6, donde entrega sus aguas al Interceptor Sur de ARU; el Colector Norte arranca en la carrera 5 con tubería de Ø20” y se extiende hacia el norte por la calle 7 hasta la carrera 2 donde entrega sus aguas al Interceptor Norte de ARU. Los Colectores de Calle Abajo, cuyo primer ramal se extiende por la calle 5, desde la carrera 3 hacia el norte, hasta el botadero 6 y cuyo segundo ramal se extiende por la misma calle desde la carrera 4 hacia el sur, hasta el botadero 11, podrán utilizar las redes existentes, con excepción de un tramo incluido en las redes nuevas. 23

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FIGURA 4.5 EL PROYECTO DE MANEJO DE LAS ARU Y ALLU DE JARDÍN

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4.2.3

Características de los nuevos alcantarillados requeridos

Para completar la estrategia de manejo de las ARU y lluvias urbanas, deben construirse redes nuevas para conectar algunas zonas de expansión, reemplazar los tramos averiados y los que seguirán siendo insuficientes a pesar de las medidas adoptadas, así como las redes que colectarán las ARU del Hospital y de la salida a La Paraisa, que no se pueden conectar al sistema principal y requieren pequeños sistemas de tratamiento de sus ARU. Del total de redes nuevas que se muestran en la Figura 4.5 (que cuestan $ 235’540.504), deberá darse prelación a: los cambios de los tramos colapsados, a la red que conecta la urbanización “los 40 Amigos” con el Interceptor Norte de ARU y a aquellos tramos, cuya insuficiencia hidráulica, siga generando efectos negativos sobre la población, o limitando el tránsito urbano. El costo de estas obras prioritarias, asciende a $ 112’022.296. Como las redes del sector de La Paraisa (calle 13), están muy deterioradas, se diseñó una red nueva, con capacidad para recibir las futuras aguas tributarias de su parte alta que, una vez aliviadas, se llevarán a la pequeña PTAR proyectada para esta zona, la cual consta de un tanque séptico y un Filtro Anaerobio de Flujo Ascendente (FAFA); y lo mismo se requiere para las ARU del Hospital, que no pueden conectarse al sistema principal. 4.3

EL PROYECTO DE TRATAMIENTO DE LAS AGUAS RESIDUALES URBANAS

En la fase de Anteproyecto se concluyó, que para la primera etapa del Plan Maestro sólo puede proyectarse un sistema de tratamiento primario, que permita remover hasta el 40% de la DBO5 y el 60% de los Sólidos Suspendidos (SS) presentes en las ARU, debido a que el panorama financiero para la fase constructiva del Proyecto es tan limitado, que exige dar prioridad a otras obras proyectadas, esperando que Corantioquia y otras entidades aporten recursos para financiar los Interceptores y la Planta de tratamiento de ARU (PTAR). En consecuencia, se describirán enseguida los componentes de la Planta de tratamiento primario de las ARU (PTAR), diseñada para un caudal de 44 l/s y un horizonte de 25 años, aclarando que sus componentes podrán articularse al tratamiento secundario, proyectado para la segunda etapa de inversiones, del Plan Maestro de Saneamiento Hídrico urbano. 4.3.1

Descripción de los pretratamientos de las ARU

Las ARU transportadas por los interceptores de Ø12”, llegarán al canal de entrada de la PTAR, que es una estructura de L = 2m, a = 0,8 m y h = 0,6m, provista con disipadores de energía para garantizar un flujo uniforme y con un vertedero de excedentes para evitar el ingreso de caudales superiores a 44 l/s, que se desviarán hacia la quebrada La Linda, por la red general de desagüe de la PTAR (en Ø12”- Ø16”), como se muestra en la Figura 4.6. Más adelante, el canal se amplía hasta a = 1,3m, para alojar dos rejas de cribado de 0,6m de ancho y 0,9m de altura, cuya función es impedir el paso de basuras y material grueso, que estorba en los procesos posteriores. Cada reja, que tendrá una inclinación de 45º y una bandeja de escurrimiento en su corona, se ensamblará con barras en perfil de aluminio de 3/16" x 1”, espaciadas cada 1,5 cm y montadas, sobre un marco en el mismo perfil. 25

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FIGURA 4.6 EL SISTEMA DE TRATAMIENTO PRIMARIO DE LAS ARU DE JARDÍN

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Las ARU pasan del cribado a dos módulos de desarenación, que tienen 4,0m de largo, 0,9m de ancho y 0,6m de altura útil. Cada unidad contará con un sistema de desagüe, provisto de una válvula de bola metálica de Ø 3”, para drenar las aguas y así poder evacuar los lodos, hacia el sitio previsto para su disposición final. Acto seguido, las ARU pasan por una canaleta Parshall en fibra de vidrio con garganta de 6”, que cuenta con una reglilla calibrada para medir la lámina de agua y obtener el respectivo caudal. 4.3.2

Características del Sistema de sedimentación primaria de las ARU.

La Planta proyectada, tendrá dos módulos de sedimentación de alta tasa, con una sección de 2,4m x 7,0m y 3,6m de profundidad, que estarán conformados por las siguientes zonas: Zona de entrada. El canal de entrada a cada módulo, que hace las veces de trampa de grasas y flotantes, tiene 0,6m de ancho, 2,4m de largo y 2,12 m de profundidad, de cuyo fondo salen dos múltiples de PVC Ø 10” con orificios en Ø3” cada 0,6m, cuya función es garantizar un flujo ascendente uniforme en toda la sección de cada módulo. Zona de sedimentación. Cada módulo, tiene 38 placas de asbesto de 1,2m x 2,4m, inclinadas a 60º y espaciadas cada 14 cm, formando un bastidor, cuya función básica es facilitar la decantación del material sedimentable y la autolimpieza de cada placa. Zona de lodos. Es una tolva de fondo, que tiene una sección de 7,0m x 2,4 metros y 1,2m de profundidad, provista con un múltipla de PVC Ø 8” con orificios de Ø 1 1/4”, cada 30 cm, para evacuar los lodos sedimentados con una válvula de apertura rápida, que genera una succión adecuada para la purga y evacuación de dichos lodos. Zona de salida. Cada módulo tendrá dos canaletas “diente de sierra”, con una sección de 0,25m x 0,2m y 7,30m de largo, cuya función es recoger uniformemente el efluente y descargarlo sobre un canal general con un desagüe en Ø12”, que evacua las aguas por el sistema general de desagüe y drenaje de la PTAR, hacia la quebrada La Linda. 4.3.3

Características de los sistemas de manejo de lodos y desechos sólidos

La PTAR diseñada, cuenta además con unidades para el manejo y disposición de: las basuras retenidas en el cribado, los sólidos removidos en el desarenador y los flotantes atrapadas en las trampas, cuyas características básicas se describen a continuación. El Digestor de lodos sedimentados, es un pequeño reactor anaerobio del tipo UASB que tiene una sección útil de 5,0m x 5,0m y una profundidad útil de 4,8m, cuya función es digerir los lodos sedimentados, para lo cual está provisto con un sistema inferior de entrada que garantiza un flujo ascendente uniforme; una zona de lodos suspendidos en donde se realiza la digestión anaerobia y se purgan los lodos digeridos; y un sistema de salida de las aguas clarificadas, hacia la quebrada La Linda por la red de desagüe. Cuenta además el digestor UASB, con un sistema de placas deflectoras y campanas para manejar, almacenar y evacuar los gases producidos en la digestión anaerobia, hacia los quemadores de gases, ubicados en la parte superior de las campanas. 27

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Los lechos de secado de lodos digeridos, son cinco módulos de 2,0m x 4,0m y 1,0m de profundidad, provistos con una capa superior de 0,25m de arena gruesa, sobre otra capa de 0,2m de triturado, debajo del cual se instalará la tubería de Ø 4”, perforada con orificios de Ø1¼”cada 0,4m, para evacuar las aguas filtradas por la red de drenaje de la PTAR, hacia la quebrada La Linda. Los lechos serán cubiertos con teja plástica transparente, para evitar su exposición a la lluvia y agilizar el secado de los lodos que luego, serán extraídos, deshidratados y reutilizados como mejoradores de suelos. El manejo de los desechos sólidos removidos en los pretratamientos, se hará en cuatro trincheras de 2,0m x 2,0m y 0,6m de profundidad, donde se les aplicará cal para estabilizarlos y luego cubrirlos con lodos digeridos secos, formando capas sucesivas hasta llenar la primera trinchera y continuar el proceso sucesivamente, hasta llenar las cuatro trincheras y volver a desalojar la primera, para repetir el proceso. 4.3.4

Red general de drenaje y descarga de efluentes

Para evacuar las aguas de los desagües de las estructuras y de los efluentes de todas las unidades, se diseño una red general de drenaje en tubería de Ø 12” a Ø16”, que se extiende a lo largo del sistema y transporta las aguas efluentes hacia un canal con escalas disipadoras de energía, que descarga las ARU depuradas sobre la quebrada La Linda, a través de un lecho en piedra confinado en concreto. Esta red de drenaje cuenta además, con un By-pass, para poder realizar mantenimiento al sedimentador, o al digestor de lodos. Finalmente debe indicarse, que el presupuesto estimado para la construcción de todos los componentes de la PTAR primaria, asciende a $ 234’587.099, sin incluir el costo del lote. 4.4

RESUMEN DE COSTOS DEL PROYECTO DE ALCANTARILLADO URBANO

Relacionadas todas las obras diseñadas, para optimizar y expandir el alcantarillado urbano de Jardín (incluido el sistema de manejo y tratamiento de las ARU), en la Tabla 4.2 se resumen las inversiones requeridas para tal fin, que ameritan las siguientes aclaraciones: Las inversiones a las cuales se les debe dar prelación con los recursos disponibles en el inmediato y corto plazo, corresponden a las siguientes obras prioritarias: los colectores de escorrentía excedente que permitirán descongestionar las insuficientes redes de alcantarillado, para poderlas seguir utilizando durante los próximos 25 años; los cambios urgentes de algunos tramos colapsados y algunas redes nuevas, para conectar las inminentes zonas de expansión al alcantarillado proyectado. También son prioritarios, los Interceptores de ARU y la PTAR, pues en conjunto configuran el Proyecto de manejo y tratamiento de las ARU de Jardín, que deberá ser financiado por Corantioquia con recursos de tasas retributivas. Las inversiones no prioritarias, son aquellas que no tienen carácter urgente, entre las cuales se cuentan las obras diseñadas para colectar las ARU de zonas de expansión, que deberán ejecutar los urbanizadores privados y la reposición de tuberías cuya insuficiencia hidráulica no es crítica, como las del sector de la Toma. 28

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TABLA 4.2 RESUMEN DE COSTOS DEL PROYECTO DE ALCANTARILLADO URBANO

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5. PROGRAMA DE EJECUCIÓN E INVERSIONES DEL PROYECTO 5.1

RESUMEN DE INVERSIONES PARA LA CONSTRUCCIÓN DEL PROYECTO

Involucrando todas las obras y medidas que deben ejecutarse en el horizonte de diseño del Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado urbano de Jardín, en la Tabla 9.1 se presenta el resumen general de obras e inversiones requeridas, para la fase constructiva del Proyecto, las cuales ameritan las siguientes consideraciones básicas: Inicialmente debe indicarse, que el momento óptimo de la inversión de todas las obras proyectadas, es inminente y que el orden de prioridades en su ejecución, dependerá de los recursos de cofinanciación que puedan obtenerse de Corantioquia y del Fondo Nacional de Regalías, porque lo deseable sería ejecutar en lo inmediato la totalidad de las obras proyectadas, si logran obtenerse todos los recursos para ello. Las obras más urgentes del Proyecto de Acueducto son: la construcción del nuevo tanque de almacenamiento y del sistema de aprovechamiento de aguas de la quebrada La Olivala, así como la instalación de las válvulas reguladoras para equilibrar presiones en la red de distribución y finalmente, la optimización de la Planta de potabilización. El conjunto de obras urgentes, tiene un costo de $ 265,7 millones, a precios del 2001. Pueden postergarse: la optimización del sistema La Mendoza y la reposición de las averiadas redes de AC y HG, así como la construcción de los sistemas de manejo de aguas de lavado de los filtros y de manejo de lodos sedimentados, los cuales deberán ejecutarse en cuanto se disponga de recursos propios, o de cofinanciación para ello, después de haber ejecutado las obras más prioritarias del Proyecto. Las obras más urgentes del Proyecto de alcantarillado urbano son: los Colectores de escorrentía excedente, los cambios de redes muy insuficientes, colapsadas y otras que al igual que algunas redes nuevas, se requieren para articular varios sectores urbanos al Proyecto de manejo y tratamiento de las ARU, el cual también se considera prioritario pero su ejecución total o parcial, depende de los recursos de cofinanciación que logren obtenerse de Corantioquia y de otras entidades oficiales, del orden nacional. Podrán aplazarse los cambios de las redes de alcantarillado menos insuficientes, así como los sistemas de manejo y tratamiento de las ARU de sectores aislados, como la salida hacia La Paraisa y el Hospital, que no pueden conectarse al sistema principal. Estas obras deberán ejecutarse en cuanto se consigan recursos para ello. Finalmente, se reitera que todas las obras proyectadas son indispensables para poder optimizar y expandir el acueducto y el alcantarillado urbano de Jardín, aunque deberán ejecutarse en el orden indicado, de acuerdo con los recursos disponibles para ello. 30

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TABLA 5.1 RESUMEN DE OBRAS E INVERSIONES DEL PROYECTO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO URBANO DE JARDÍN

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5.2

PROGRAMACIÓN DE LAS OBRAS E INVERSIONES DEL PROYECTO

Teniendo en cuenta que todas las obras previstas para la primera etapa de inversiones, deben ejecutarse en el inmediato plazo para garantizar el cumplimiento de los objetivos básicos del proyecto integral de acueducto y alcantarillado urbano de Jardín y que el plazo mínimo para ejecutar las obras del Proyecto es de un año, dada la incertidumbre sobre la cofinanciación que podrá obtenerse, en la Tabla 9.2 se presenta la programación de obras e inversiones del Proyecto, que amerita las siguientes observaciones básicas: Las inversiones previstas para el 2001, incluyen los estudios, diseños e interventoría del Proyecto, la instalación del Macromedidor principal y de las válvulas reguladoras para equilibrar las presiones de servicio del acueducto, además de los lotes para las obras, todo lo cual será financiado con recursos propios del servicio e ICN sectoriales. También se espera conseguir recursos de cofinanciación para construir el sistema La Olivala, el nuevo tanque de almacenamiento y parte del interceptor sur de ARU. Para el año 2002, se ha previsto el cambio de las viejas y averiadas tuberías de AC y HG de la red de distribución, así como la optimización del sistema de aprovechamiento de aguas de la quebrada La Mendoza y de la Planta de potabilización, además de la construcción de los colectores de escorrentía excedente, la optimización y expansión de las redes de alcantarillado y la construcción de Interceptores y Plantas de ARU, para culminar las obras del Proyecto de manejo y tratamiento de las ARU de Jardín. Si logran ejecutarse todas las obras y medidas previstas para los años 2001 y 2.002, se cumplirán plenamente los objetivos del proyecto, porque se logrará cobertura plena en los servicios, se minimizarán las pérdidas del acueducto y los riesgos propiciados por la concentración de las aguas de escorrentía en el sector de La Reina; además, se concentrarán casi todas las ARU, en la Planta de tratamiento principal (PTAR) que las depurará, antes de descargarlas sobre la quebrada La Linda. No obstante lo anterior, quedará pendiente el cambio de algunas redes de alcantarillado cuya insuficiencia hidráulica sólo será notoria con lluvias muy intensas, sin que genere mayores problemas, o riesgos para la población, pero estas obras deberán ejecutarse en cuanto sea posible, para optimizar plenamente los sistemas de acueducto y alcantarillado existentes en la cabecera municipal de Jardín. De todas formas, si no se logran obtener todos los recursos requeridos para cumplir el programa de ejecución de obras presentado en la Tabla 9.2, deberá atenderse el orden de prioridades descrito en el numeral anterior y resumido en la Tabla 9.1, aunque tengan que aplazarse algunas obras prioritarias, las cuales deberán ejecutarse lo antes posible, en la medida que se consigan recursos de financiación para ello. Hasta este punto se ha definido la secuencia lógica de ejecución de las obras del Proyecto, sin considerar si existen recursos de financiación suficientes para garantizar su oportuna y plena ejecución. Queda pendiente entonces, la identificación y evaluación de las fuentes de financiación del Proyecto, para corroborar, o reformular el programa de inversiones, de acuerdo con los recursos realmente disponibles, como se verá enseguida. 32

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TABLA 5.2 PROGRAMA DE OBRAS E INVERSIONES DEL PROYECTO

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5.3

FUENTES DE FINANCIACIÓN PARA LA CONSTRUCCIÓN DEL PROYECTO

Teniendo en cuenta que para optimizar y expandir el acueducto y el alcantarillado urbano de Jardín, se requieren $2.6333 millones (excluyendo las inversiones ya realizadas), distribuidos entre el año 2.001 ($405,2 millones) y el año 2.002 ($2.227,9 millones), se procederá a identificar y evaluar las posibles fuentes de financiación, para la ejecución de las obras del Proyecto, iniciando con los recursos propios y de crédito del Municipio y de las tarifas de los servicios, que ameritan el siguiente análisis: Inicialmente debe indicarse que, salvo las inversiones ya realizadas con los recursos ahorrados de las tarifas de los servicios, no podrá contarse con otros recursos tarifarios para el Proyecto, debido a la incertidumbre actual sobre la viabilidad de hacer efectivo el cobro de la gran cartera morosa acumulada a la fecha y acentuada con la depresión económica por la que atraviesa la población y por el creciente malestar de los usuarios con las tarifas, que ha dado lugar al no pago de los servicios en los últimos meses. Contando con todos los ICN Sectoriales y considerando el servicio de las deudas contraídas previamente, se calculó el monto máximo del crédito que se puede obtener con una tasa de interés del 18% anual y un plazo de seis años, el cual indica que para el 2002 pueden comprometerse hasta $686 millones, que permitirán financiar buena parte de las obras y cubrir las contrapartidas requeridas para obtener recursos de cofinanciación de Corantioquia y del Fondo Nacional de Regalías, con el fin de poder ejecutar todas las obras programadas para el año 2002 (ver tabla 9.3).. Pero si solo se comprometen los ICN sectoriales urbanos (43,7% del total), solo podrá accederse en el 2002 a un crédito por $300 millones, el cual podría refinanciarse en el año 2.003 para obtener $190,4 millones adicionales, para culminar las obras menos prioritarias, siempre y cuando se obtenga la cofinanciación esperada de Corantioquia para la ejecución del Proyecto de manejo y tratamiento de las ARU y se consigan otros recursos para el Proyecto de acueducto, en el Fondo Nacional de Regalías. En ambos escenarios, si Corantioquia sólo acepta cofinanciar parcialmente las obras del sistema de manejo y tratamiento de las ARU, y no se consiguen recursos en el Fondo Nacional de Regalías, se tendrán que aplazar algunas obras del Proyecto. En consecuencia, si no se cuenta con los recursos requeridos para la ejecución plena del Proyecto, deberá replantearse el programa de obras e inversiones para atender las necesidades más urgentes del proyecto, con los recursos realmente disponibles. Afortunadamente, Corantioquia y el Fondo Nacional de Regalías, han manifestado recientemente su disposición para cofinanciar gran parte de los recursos requeridos y por ello, en la Tabla 9.4 se presenta el Programa de financiación de las obras del Proyecto, asumiendo que las entidades involucradas, aportarán la totalidad de los recursos esperados de ellas, para garantizar la plena ejecución del Proyecto. Todo dependerá entonces, de la voluntad política y la capacidad de gestión de los actores comprometidos en la búsqueda de recursos para la ejecución de las obras del Proyecto. 34

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TABLA 5.3 CAPACIDAD SECTORIAL DE ENDEUDAMIENTO DE JARDÍN

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TABLA 5.4 PROGRAMA DE FINANCIACIÓN DE LAS OBRAS DEL PROYECTO

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