ESTUDIO DE FACTIBILIDAD DEL DISTRITO DE RIEGO PARA EL MUNICIPIO DE NEMOCÓN
CAMILO ANDRÉS CASTRO MORENO MARIA SOLEDAD SÁNCHEZ ARIAS
UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL BOGOTÁ D.C. 2006
ESTUDIO DE FACTIBILIDAD PARA EL DISTRITO DE RIEGO DEL MUNICIPIO DE NEMOCÓN
CAMILO ANDRÉS CASTRO MORENO MARÍA SOLEDAD SÁNCHEZ ARIAS
Trabajo de grado presentado como requisito parcial para optar al título de Ingeniero Civil.
Director temático Ing. Luís Efrén Ayala
Asesora metodológica Mag. Rosa Amparo Ruiz Saray
UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL BOGOTÁ D.C. 2006
Nota de aceptación:
_________________________________________ _________________________________________ _________________________________________ _________________________________________ _________________________________________ _________________________________________
_________________________________________ Firma del presidente del jurado
_________________________________________ Firma del jurado
_________________________________________ Firma del jurado
Bogotá, D.C., 10 de Octubre de 2006
AGRADECIMIENTOS
Al doctor LUÍS HERNANDO PINZÓN VARGAS, Alcalde del Municipio de Nemocón por su confianza al darnos la oportunidad de llevar a cabo este proyecto, además al doctor RICARDO GARAY, Jefe de la Unidad Municipal de Asistencia Técnica (UMATA) por su apoyo y colaboración durante nuestras visitas al Municipio.
A el Ingeniero LUÍS EFREN AYALA, Asesor temático de este proyecto, por su paciencia, su colaboración y confianza durante el desarrollo de este trabajo, además por enseñarnos que con nuestra profesión podemos colaborar con nuestro país y ayudar a hacerlo mejor.
A la magíster ROSA AMPARO RUIZ SARAY, asesora metodológica. Por todo el apoyo y colaboración durante el desarrollo de este trabajo.
Al Ingeniero MAURICIO AYALA por su ayuda y colaboración durante este proceso.
A DIOS, por ayudarnos en cada instante que estuvimos trabajando en el desarrollo de este proyecto.
DEDICATORIA
Este proyecto de grado se lo dedico a mi mamá por su apoyo incondicional durante estos años, por enseñarme a aprovechar cada una de las oportunidades que me da la vida y sobre todo por su amor; a mi abuelita Soledad que aunque ya no esta conmigo siempre fue un apoyo inmenso, por ser como una segunda madre; además a mi tío Humberto por su confianza, apoyo y sobre todo por enseñarme que todo lo que uno se propone en la vida lo puede lograr sin importar las dificultades y obstáculos que se presenten en la vida; a Carlos Andrés por que siempre ha estado conmigo, por ayudarme, por su paciencia y sobre todo por su comprensión durante estos años, y a toda mi familia, mis amigos y profesores.
MARIA SOLEDAD SANCHEZ ARIAS
DEDICATORIA
A DIOS, por la vida, por mi familia y por darme la oportunidad de dar un paso más en mis sueños, gracias señor.
A la persona que gracias a su amor, a su confianza y su amor de madre, me a dado la oportunidad de cumplir uno mas de mis sueños, por la dedicación desde siempre
y
apoyo
para
todo,
por
que
me
ayudo
desinteresadamente
económicamente y emocionalmente y es hora de retribuirle todo y mucho mas a esa persona incondicional, a mi mama. Gracias por estar ahí siempre.
A mis abuelos, que son mis segundos padres, por sus sabias palabras a ellos por todo lo que han hecho por mí, la persona que soy se lo debo a ellos, por ser cómplices en mi vida, por su ayuda desinteresada y demostrarme lo mucho que me quieren.
A mi hermana, mis tíos, muy especialmente a mi tío Jorge y su familia, mi tía Marcela y su esposo David, a Mónica gracias por ser incondicional y por estar a mi lado.
A el Ing. Luís Ayala por su amistad, apoyo y compartir con nosotros el gusto por la Ingeniería civil.
CAMILO ANDRES CASTRO MORENO
CONTENIDO
Pág. INTRODUCCIÓN 1. 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.6.1 1.6.2
EL PROBLEMA LÍNEA TÍTULO DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA FORMULACIÓN DEL PROBLEMA JUSTIFICACIÓN OBJETIVOS Objetivo general Objetivos específicos
16 16 16 16 19 19 19 19 20
2. 2.1 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 2.1.5 2.2 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.3 2.3.1 2.3.2 2.4
MARCO REFERENCIAL MARCO TEÓRICO Canal de riego Los sistemas de riego Agricultura Estudio de prefactibilidad Estudio de factibilidad MARCO CONCEPTUAL Canales de riego Fuentes de abastecimiento Obras de captación Estructuras de almacenamiento MARCO CONTEXTUAL Ubicación del Municipio de Nemocón Historia del Municipio de Nemocón MARCO NORMATIVO
21 21 21 23 33 37 38 40 40 40 41 43 45 45 47 48
3. 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5
METODOLOGÍA TIPO DE INVESTIGACIÒN OBJETO DE ESTUDIO INSTRUMENTOS VARIABLES HIPÓTESIS
49 49 51 51 52 52
4. 4.1
TRABAJO INGENIERIL DESCRIPCIÓN GENERAL DEL ÁREA DE PROYECTO
53 53
4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.1.4 4.1.5 4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.3 4.4
Localización límites y extensión Condiciones geográficas Condiciones socio - culturales Recurso agua Recurso tierra SITUACIÓN ÁREA DEL PROYECTO Desarrollo agrícola actual Problemas y necesidades del área Posibles soluciones CUENCA HIDROGRÁFICA RÍO CHECUA DISEÑO DE LAS DOS ALTERNATIVAS
53 55 65 75 80 82 82 84 84 89 92
5. 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6
COSTOS TOTALES DE LA INVESTIGACIÓN RECURSOS MATERIALES RECURSOS INSTITUCIONALES RECURSOS TECNOLÓGICOS RECURSOS HUMANOS OTROS RECURSOS RECURSOS FINANCIEROS
149 149 149 149 150 151 152
6.
CONCLUSIONES
153
7.
RECOMENDACIONES
155
BIBLIOGRAFÍA
157
ANEXOS
160
9
LISTA DE FIGURAS
Pág. Figura 1.
Canal de riego
21
Figura 2.
Planta de arveja
34
Figura 3.
Planta de trigo
35
Figura 4.
Cultivo de papa
36
Figura 5.
Embalse PK Le Rouxdam
44
Figura 6.
Mapa de ubicación
45
Figura 7.
Mapa de ubicación
55
Figura 8.
Mapa de ubicación del Río Checua
90
LISTA DE GRAFICAS
Pág. Grafica 1.
Cobertura actual servicio de acueducto
71
Grafica 2.
Cobertura servicio de energía eléctrica
74
Grafica 3.
Promedios históricos de lluvia – Estación Acandí
77
Grafica 4.
Promedios históricos de lluvia – Estación Checua
77
Grafica 5.
Promedios históricos de lluvia – Estación Hoyo Arriba
78
Grafica 6.
Promedios históricos de lluvia – Estación El Llano
79
Grafica 7.
Curva de duración de caudales mínimos – Estación Puente Checua
80
Distribución del uso de la tierra
81
Grafica 8.
LISTA DE TABLAS
Pág. Tabla 1.
Estado del arte
17
Tabla 2.
Normatividad técnica
48
Tabla 3.
Identificación de variables
52
Tabla 4.
Veredas del Municipio
54
Tabla 5.
Áreas diferentes zonas del Municipio
54
Tabla 6.
Estado de vías área rural y urbana
64
Tabla 7.
Profesionales del área de la salud
67
Tabla 8.
Afiliados Sisbén rural
67
Tabla 9.
Afiliados Sisbén urbano
68
Tabla 10. Tenencia vivienda urbana
69
Tabla 11. Tenencia vivienda rural
69
Tabla 12. Déficit cualitativo vivienda rural
70
Tabla 13. Crecimiento Urbano. Población Municipal Urbano y Rural
75
Tabla 14. Usos de la tierra
81
Tabla 15. Cantidad aproximada en promedio absorbido por diferentes cultivos
95
Tabla 16. Tanque de almacenamiento
131
Tabla 17. Distribución de caudales en la red
142
Tabla 18. Caudal en los nudos de la red
142
Tabla 19. Hipótesis de distribución
142
Tabla 20. Condiciones iniciales
144
Tabla 21. Primera iteración
144
Tabla 22. Segunda iteración
145
Tabla 23. Tercera iteración
145
Tabla 24. Cuarta iteración
146
Tabla 25. Quinta iteración
146
Tabla 26. Sexta iteración
147
Tabla 27. Séptima iteración
147
Tabla 28. Resultados del calculo de la red de distribución
148
Tabla 29. Presupuesto de recursos materiales
149
Tabla 30. Presupuesto de recursos tecnológicos
150
Tabla 31. Presupuesto de recursos humanos
150
Tabla 32. Presupuesto de viáticos . Tabla 33. Presupuesto de transporte
151 151
Tabla 34. Presupuesto recursos financieros
152
LISTA DE ANEXOS
Pág. Anexo A.
Evaporación total mensual
160
Anexo B.
Humedad relativa media mensual
161
Anexo C.
Precipitación máxima en 24 h.
162
Anexo D.
Precipitación días con lluvia
163
Anexo E.
Precipitación total mensual
164
Anexo F.
Caudales medios mensuales
165
Anexo G.
Caudales mínimos medios
166
Anexo H.
Niveles máximas absolutas mensuales
167
Anexo I.
Niveles medios mensuales
168
Anexo J.
Niveles minim0os medios mensuales
169
Anexo K.
Caudales máximos absolutos mensuales
170
Anexo L.
Humedad relativa absoluta mínima mensual
171
Anexo M.
Análisis económico
172
Anexo N.
Registro fotográfico
174
Anexo O.
Plano 1. Localización del proyecto
176
Anexo P.
Plano 2. Perfil de la bocatoma
177
Anexo Q.
Plano 3. Planta del desarenador
178
Anexo R.
Plano 4. Sedimentador y detalles
179
Anexo S.
Plano 5.Tanque de almacenamiento
180
Anexo T.
Anexo U.
Plano 6. Perfil longitudinal desarenador – tanque de almacenamiento
178
Plano 7. Perfiles longitudinales bocatoma – desarenador y presa - desarenador
179
GLOSARIO
ASPERSOR: Mecanismo destinado a esparcir un líquido a presión, como el
agua para el riego o los herbicidas químicos. CAPTACIÓN: Recoger convenientemente las aguas de uno o más manantiales. CLIMA: Efecto a largo plazo de la radiación solar sobre la superficie y la atmósfera de la Tierra en rotación. El modo más fácil de interpretarlo es en términos de medias anuales o estaciónales de temperatura y precipitaciones. CUENCA: Área de la superficie terrestre drenada por un único sistema fluvial. Sus límites están formados por las divisorias de aguas que la separan de zonas adyacentes pertenecientes a otras cuencas fluviales. El tamaño y forma de una cuenca viene determinado generalmente por las condiciones geológicas del terreno. DEFORESTACION: Destrucción a gran escala del bosque por la acción humana, generalmente, generalmente para la utilización de la tierra en otros usos. DRENAJE: Eliminación de las aguas sobrantes del suelo ya sean lluvias o de cualquier otra naturaleza. EROSIÓN: Alteraciones físicas características acompañadas de un desgaste de la de la superficie originada por el agua, el viento, y el hombre. ESTRATO: Nombre que se le da a las diferentes capas geológicas y de vegetación.
GEOLOGÍA: Campo de la ciencia que se interesa por el origen del planeta Tierra, su historia, su forma, la materia que lo configura, y los procesos que actúan o han actuado sobre el. IRRIGACIÓN: Labor que permite mantener siempre el nivel de humedad del suelo. LITOLOGÍA: Parte de la geología que trata las rocas. PECUARIO: Perteneciente o relativo al ganado. PRECIPITACIÓN: Agua procedente de la atmósfera, y que en forma sólida o líquida se deposita sobre la superficie de la tierra. RIEGO: Aportación de agua a la tierra por distintos métodos para facilitar el desarrollo de las plantas. RÍO: Corriente de agua que fluye por un lecho desde un lugar elevado hasta otro más bajo. TOPOGRÁFIA: Representación de los elementos naturales y humanos de la superficie terrestre.
INTRODUCCIÓN
En el presente proyecto se realiza una evaluación técnica y económica a nivel de factibilidad, para el establecimiento de un Distrito de Riego en el Municipio de Nemocón, ya que los agricultores de algunas veredas tienen el inconveniente de no poder suministrar agua a los cultivos.
El proyecto está localizado en el área rural del Municipio de Nemocón, para ser más preciso en las veredas de Mogua, Susatá, Astorga, Cerro Verde, Checua y Perico donde la necesidad de los pobladores por el suministro de agua es significativa.
Como consecuencia de lo anterior se elaboró, un diagnostico socio – económico de la región, par recoger información básica que da una idea clara de la situación del área a beneficiar con el establecimiento de un Distrito de Riego en el Municipio de Nemocón.
El estudio se basa en la Ley 41 de 1993, la cual faculta a los agricultores independientes u organizados, que consideraban el riego como la solución a los problemas de productividad por la falta o exceso del agua a solicitar al Instituto Nacional de Adecuación de Tierras (INAT) y demás organismos ejecutores la construcción de obras de adecuación de Tierras.
1. EL PROBLEMA
1.1 LÍNEA El proyecto de investigación desarrollado es un trabajo de extensión a la comunidad.
1.2 TÍTULO Estudio de factibilidad del distrito de riego para el Municipio de Nemocón
1.3 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA Debido a la topografía del terreno y a la situación económica del Municipio de Nemocón, los habitantes de veredas como Checua, Cerro Verde, Mogua, Susatá, Astorga, y Perico no tienen una buena dotación de agua para las actividades agrícolas que realizan como el cultivo de papa, trigo, arveja, fríjol y hortalizas. Si los campesinos de las veredas no logran suministrar a los cultivos el agua que necesitan, estos no tendrán un desarrollo óptimo, por ende se corre el riesgo que la economía del Municipio se deteriore, llevando a los pobladores a tener una menor calidad de vida.
Es por esto, que la alcaldía de Nemocón para ayudar a los pobladores de estas Veredas ha decidido buscar una alternativa eficaz que brinde el agua necesaria para el adecuado manejo los cultivos. Esta alternativa es la construcción de un sistema de pequeña irrigación (distrito de riego).
A continuación se muestran algunos registros de proyectos realizados sobre distritos de riego, aunque vale la aclaración que hasta la fecha no hay investigaciones sobre estudios de factibilidad para un distrito de riego.
Tabla 1. Estado del arte Autor
Año
Institución
Nelson Rafael Mercado Mojica
2000
Universidad de los Andes
Julio Roberto Camargo Gómez
1999
Universidad de los Andes
Oscar Robayo Amado
1994
Universidad de los Andes
Claudia Stevenson Monroy
1987
Universidad de los Andes
Mónica Salguero Pardo,
1991
Pontificia Universidad Javeriana
Luís Carlos Restrepo Machado,
1999
Pontificia Universidad Javeriana
17
Título Modelación hidráulica y optimización de distritos de riego Criterios de diseño de cámaras de quiebre de presión en sistemas de abastecimiento de agua y distritos de riego : estado del arte La programación lineal aplicada a la planeación de distritos de adecuación de tierras.
Modelo de optimización para diseño y operación de pequeños distritos de riego La privatización de los distritos de riego Propuesta de reestructuración del sistema de información
para manejo de la construcción de distritos de riego en proyectos de adecuación de tierras para consorcio ISREX
Mauricio Antonio Castillo Macias, Mayra Fernanda Mahecha Niño, Paola Liliana Cabrera Daza
2004
Universidad de la Salle
Yesmin Castañeda Rojas
1996
Universidad de la Salle
María del Pilar León Castañeda
1998
Universidad Santo Tomás de Aquino
Luís Humberto Salinas Gutiérrez
1986
Universidad Santo Tomás de Aquino
Nicolás Lozano Rocha
1986
Universidad Santo Tomás de Aquino
Víctor Raúl Neira
1976
Universidad Santo Tomás de Aquino
Oscar Alvis Pinzón Carlos Rojas Ramírez Medardo Vélez Sánchez
1979
Universidad Nacional de Colombia
18
Estudio de la aplicación de la contribución de valorización para cubrir el costo de inversión en el proyecto del distrito de riego y drenaje La Ramada Sector de Bojaca – La Herrera Diagnostico del manejo administrativo de un distrito de riego Formulación de un plan de manejo ambiental para el uso racional de los recursos naturales suelo-agua, dirigido a los usuarios del Distrito de riego Balsillas - Corama, ubicado en el Municipio de Anolaima (Cundinamarca) Evaluación de la norma de riego de distrito de irrigación del río Saldaña Aprovechamiento de canales del distrito del riego del río Coello en microcentrales Distrito de riego para un sistema de rotación Estudio de prefactibilidad técnica y económica para el establecimiento de un distrito de riego en el Oriente de Cundinamarca
1.4 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ¿Cuál es la forma más eficaz y económica en que se puede suministrar agua a los pobladores del Municipio de Nemocón para el desarrollo de sus actividades agrícolas?
1.5 JUSTIFICACIÓN
La gran necesidad que tiene el país por salir adelante, por brindar una mejor calidad de vida a los habitantes del mismo, ha hecho que todas las personas desde su campo laboral contribuyan con esta causa, es por ello que como proyecto de grado se decidió ayudar al Municipio de Nemocón a buscar una buena alternativa que sea capaz de suministrar agua a los agricultores para las diferentes actividades económicas que estos desarrollan día a día como es el cultivo de papa, trigo, fríjol, arveja y hortalizas. Además para demostrar que un proyecto de grado no solo debe ser un requisito para obtener un titulo profesional sino un medio para retribuir a la sociedad todo lo que ella ha brindado.
1.6 OBJETIVOS 1.6.1 Objetivo general Establecer la factibilidad que tiene la construcción de un distrito de riego en el municipio de Nemocón para subsanar la necesidad que tienen los agricultores de incrementar la producción agrícola. 19
1.6.2 Objetivos específicos •
Determinar el área de diseño del distrito de riego.
•
Establecer las actividades económicas de las Veredas beneficiadas con la construcción del distrito de riego.
•
Diseñar dos alternativas que sean capaces de subsanar las necesidades de los habitantes del Municipio de Nemocón.
•
Determinar la alternativa más eficaz con la que el Municipio puede mejorar el suministro de agua para las actividades agrícolas que tienen los pobladores del municipio de Nemocón.
20
2. MARCO REFERENCIAL
2.1 MARCO TEÓRICO
2.1.1 Canal de riego. Tiene la función de conducir el agua desde la captación hasta el campo donde será aplicado a los cultivos.
Figura 1. Canal de Riego
1
A lo largo del canal de riego se sitúan muchas y variadas estructuras, llamadas "obras de arte", estas son:
•
1
Obras de Derivación. Se usan para derivar el agua, desde un canal principal a
Riego [En línea]. < http://es.wikipedia.org/wiki/Canal_de_riego>. [Citado en 2006-09-24].
uno secundario, o de este último hacia un canal terciario, o desde el terciario hacia el canal de campo. Generalmente se construyen en hormigón, o en mampostería de piedra, y están equipadas con compuertas, algunas simples, manuales, y otras que pueden llegar a ser sofisticadas.
•
Controles de Nivel. Muchas veces asociadas a las obras de derivación, son destinadas a mantener siempre, en el canal, el nivel de agua dentro de un cierto rango.
•
Controles de Seguridad. Estos deben funcionar en forma automática, para evitar daños en el sistema. Existen básicamente dos tipos de controles de seguridad: los vertederos, y los sifones.
•
Secciones de Aforo. Destinadas a medir la cantidad de agua que entra en un determinado canal, en base al cual el usuario del agua pagará, por el servicio. Existen diversos tipos de secciones de aforo, algunas muy sencillas, constan de una regla graduada que es leída por el operador a intervalos preestablecidos, hasta sistemas complejos, asociados con compuertas autorregulables, que registran el caudal en forma continua y lo trasmiten a la central de operación computarizada.
22
2.1.2 Los sistemas de riego. Practicas agrícolas de dar agua al suelo, cuya falta se manifiesta en modificaciones del desarrollo y del metabolismo de las plantas cultivadas.
El riego tiene por objeto complementar el agua o humedad que la tierra tiene para que la planta obtenga la necesidad exigida; y debe ser impuesto por razones de orden agronómico, económico y social de la región por beneficiar.
•
Estudios. Cuando se planee regar un terreno nuevo, grande o pequeño, en forma económica, técnica y eficiente, debe realizarse los siguientes estudios:
1. Tenerse en cuenta la variabilidad del uso consuntivo por las plantas, la cual depende de diversos factores en su mayoría determinantes del desarrollo vegetativo de las plantas como son:
o Los estudios relacionados con el reconocimiento y clasificación de los suelos y su utilización para el riego. o Los estudios del clima relacionados con la precipitación, la humedad relativa, la radiación solar, el brillo solar, la temperatura y la velocidad del viento. o Los estudios de cultivos relacionados con especie, variedad, fase de desarrollo y fisiología de la planta
23
2. Conocer la calidad de las aguas. Por lo general toda agua lleva substancias en suspensión y en disolución, que obran como fertilizantes cuando son útiles a las planta, o como toxinas cuando son nocivas. El conjunto de estas substancias constituyen el residuo sólido o extracto seco, que en el agua potable fluctúa entre 40 y 400 miligramos por litro y no debe superar de 500 miligramos.
Cuando el extracto seco es inferior a 2000 mg/litro las aguas se llaman dulces, y si es superior se llaman salobres, siendo salinas cuando domina el cloruro y el sulfato sódico (álcali blanco), y alcalinas si es el carbonato sódico (álcali negro), también existen las aguas llamadas sulfurosas, ferruginosas, etc, según la sustancia que predomine, cuya presencia en cantidad notable impide el uso para el riego
La calidad de las aguas está en relación con las tierras que deben regar, es así como las aguas dulces provistas de bicarbonato son excelentes en terrenos ácidos, y las aguas duras, ricas en sulfato cálcico, son un buen correctivo de las tierras arcillosas.
Las aguas salobres llevan al terreno su salubridad o alcalinidad, y con ello pueden quedar improductivos los terrenos de cultivo.
24
•
Cálculo del volumen o caudal de agua. Para el cálculo del volumen de agua en una conducción, es necesario tener en cuenta los distintos factores que intervienen en su determinación tales como el clima, la constitución física de las tierras que hayan de regarse, su poder absorbente, la naturaleza del cultivo, el método de riego y la practica del regador.
Toda planta necesita transpirar una considerable cantidad de agua por cada kilogramo de materia formada, así que para obtener una regular cosecha es necesario que pase a través de sus vasos, y transpire por las hojas el correspondiente volumen de agua absorbida por sus raíces.
Cuando la velocidad de evaporación se aumenta con la elevación de la temperatura, el viento y la presión del vapor, la evaporación será intensa y la tierra se disecara rápidamente, escaseando el agua para que atraviese la planta y presentándose la necesidad de recurrir al riego mas frecuentemente.
La naturaleza del suelo influye decisivamente en la dotación de agua. En tierras arcillosas el agua atraviesa con dificultad y el poder absorbente es considerable. La arena en cambio filtra fácilmente y retiene cantidades mínimas. La materia orgánica tiene gran permeabilidad y poder absorbente, por ello es importante su agregación para aumentar la retención de agua en suelos como los arenosos, en los cuales se han logrado aumentos hasta del 50% después de una estercoladura. En las tierras de riego es importante el 25
estiércol, ya que al aumentar el poder absorbente facilita la utilización del agua e impide el empobrecimiento de la tierra por su lavado.
También debe estudiarse le subsuelo para conocer a que profundidad se halla y su constitución, pues un subsuelo impermeable impide que se filtre el agua más allá de la profundidad del suelo, lo que no sucede al haber un subsuelo permeable por donde se perdería casi toda el agua.
Otro factor muy importante de tener en cuenta es la naturaleza de la planta que haya de cultivarse, pues hay plantas más exigentes que otras.
Del sistema de riego utilizado también depende la cantidad de agua a utilizar, ya que no es lo mismo el riego por escurrimiento que exige mucha agua, y uno por infiltración o por goteo.
El cálculo de dotación para una finca de suelo homogéneo es muy distinto al de uno con diferenciaciones agrológicas, donde hay necesidad de elaborar un plano de grupos agrológicos y fijar el número de riegos y su volumen por hectárea para cada uno de los cultivos en los diferentes meses del año para sacar el gasto total para toda el área regada.
A la cantidad total de agua calculada hay que aumentar un porcentaje para compensar las perdidas por infiltración de acequias y evaporación. Puede ser 26
un
10% de perdidas por evaporación y filtración, teniendo en cuenta las
circunstancias de cada caso.
Para llegar a la determinación de la capacidad de las acequias o canales, se debe considerar el volumen correspondiente al mes de máximo consumo, el cual se divide por el producto del número de días del mes, horas diarias de trabajo y por 3600 para que nos de el caudal de agua por segundo que se debe conseguir.
•
Redes de distribución. Del canal principal, el cual ordinariamente ocupará la parte mas alta del terreno, partirán según el sistema hacia un lado o hacia los dos las acequias primarias o los caballones de inundación, que vienen a dividir el terreno en áreas más limitadas. En el caso del riego por acequias, que van por parte mas alta de la parcelas.
•
Desagües.
Las aguas sobrantes del riego y del escurrimiento de tierras,
deben recogerse y darles salida para evitar encharcamientos perjudiciales a la planta. Los desagües deben también formar un sistema en categorías que correspondan a las acequias de la distribución, buscando que vayan por las partes bajas del terreno hasta llegar al canal recolector, el cual debe botar nuevamente las aguas al río.
27
•
Métodos de riego. El agua que llega por sistema de acequias se distribuye en el terreno por regar, para que se extienda por toda la superficie del suelo con la mayor uniformidad a fin de que todas las plantas reciban la misma cantidad de agua, y teniendo el cuidado de que su velocidad sea mínima o lenta para evitar la erosión del suelo.
La forma de conseguir lo dicho anteriormente, se logra eligiendo el sistema de riego más conveniente de acuerdo con la naturaleza de la planta que ha de regarse, la permeabilidad del suelo, la pendiente y las dimensiones del área regada o dimensiones de bancales, así como del caudal de agua disponible, entre los sistemas de riego se tienen principalmente cinco los cuales son:
1. Sistema de escurrimiento o rebosadura. En este sistema el agua se obliga desbordarse de las zanjas que siguen la curva de nivel, para que se extienda en tenue lámina y circulando a cierta velocidad hasta verter sus aguas al colector. Este es el sistema más perfecto por conseguir una buena aireación, distribución uniforme y perdidas mínimas por filtración. También es el único sistema que pude aplicarse para el riego de montaña por amoldarse a toda clase de terreno, y en pendientes del 0.3% al 45% como en el riego de potreros. Los métodos usados para aplicar el sistema de escurrimiento son:
o El de zanjas, zanjillas o banqueos con inclinación hacia el talud con una separación de 3 a 20 metros, según la pendiente del terreno y siguiendo 28
la dirección de las curvas de nivel. A estos caminos se les suministra agua hasta llenarlos para que se desborden en forma de lámina delgada y escurra por la superficie del terreno hasta ir alcanzando el camino o la zanjilla siguiente hasta llegar a la parte mas baja de la parcela. La longitud de las zanjillas depende de la permeabilidad del suelo y nunca deberá pasar los 50 metros hasta encontrar el desagüe que va en el sentido de la pendiente del terreno. o El de zanjas o zanjillas en espiga, es una aplicación del anterior, aplicable a los terrenos de pendientes inferiores del 6%, este método se diferencia del anterior por el trazado de zanjas o zanjillas en ángulo agudo, con respecto a la dirección aguas debajo de la zanja de alimentación, adaptando el conjunto a la forma de la espiga. o El de planos inclinados, se emplea cuando el agua escurre con dificultad por pendientes inferiores al 3%, este es un método costoso por el movimiento de tierra que hay que hacer para transformar pendientes de porcentajes mayores haciendo planos inclinados de 12 metros de ancho hasta el talud resultante de la remoción de tierra. o El de doble plano inclinado, este método corresponde al anterior modificado, ya que en vez de un plano inclinado tiene dos, uno hacia atrás y otro hacia delante, a lado y lado de la zanjilla de rebose, la cual ocupa la arista formada por los dos planos.
29
2. Sistema de sumersión o inundación. En este sistema el agua cubre todo el terreno, permaneciendo estancada o con una débil velocidad. Es el riego más comúnmente usado en el riego de arroz.
Existe la sumersión natural por invasión no regulada del agua, pero únicamente la sumersión artificial puede considerarse como sistema de riego. En este sistema existe el sistema de inundación temporal y el de inundación permanente que es el usado en el riego de arroz.
El método de inundación permanente tiene por objeto mantener la tierra completamente
inundada
durante
todo
el
periodo
de
vegetación,
desarrollándose la planta debajo del agua. Para aplicar este método se exige una casi completa nivelación y con caballones de separación de lotes por la línea de escalonamiento de lotes de base de 0.80m, los cuales se construyen con caballoneador y cuando el terreno este húmedo para que queden bien compactados, se finaliza con pala.
Las acequias de alimentación atraviesan los campos que han de regarse, y de ellas se deriva constantemente el agua que inunda el terreno, la cual a su vez se le hace desaguar lentamente sobre el caballón de una era a la siguiente, hasta llegar a la recibidora. Así se consigue una renovación uniforme del agua estancada.
30
El arte de regar por este método, esta en regular la entrada y salida del agua, en tal forma que la altura de la lamina de agua sea lo mas conveniente en cada momento. El riego por inundación es el que exige mas volúmenes de agua, dos litros por segundo y hectárea.
3. Sistema de aspersión. Por semejarse a la lluvia, este sistema de riego se ha tenido como el más perfecto. El agua cae en forma de lluvia lavando las hojas y penetra en el terreno sin formar costra y es aprovechada en su mayor parte. Es la forma aplicada en floricultura y jardinería
En este sistema el agua es conducida a presión por una red de tuberías metálicas o de plástico que la distribuye por una serie de surtidores o boquillas de riego, sostenidos por tubos verticales, los cuales pulverizan el agua y la lanzan a distancia.
Este sistema es muy ventajoso por no exigir nivelación del terreno, lograrse buena uniformidad en la distribución del agua, fácil regulación del gasto y consumo inferior del agua.
4. Sistema de infiltración. Por este sistema al agua llega a las raíces de la planta por capilaridad a través de la tierra. Este sistema se presta para regar cultivos herbáceos como la remolacha, papa y todas aquellas que se disponen en caballones. El riego se hace haciendo circular en forma no permanente el 31
agua, por surcos de unos 15 cm. de profundidad y con pendientes de 1 a 2% entre cada dos caballones.
Este sistema se aplica también para el riego de árboles frutales, construyendo un surco en anillo alrededor de cada árbol y comunicando todos los anillos por surcos en forma de espiga al surco conductor del agua por la máxima pendiente.
5. Sistema por goteo. Para regiones quebradas, escasas de agua y con condiciones desfavorables de clima y suelo, el riego por goteo permite suministrar agua a cada planta en la cantidad que necesita para su crecimiento y desarrollo optimo, humedecimiento sin presión por medios de goteros, solamente la parte de suelo cercano a la raíz.
Este sistema, adoptado por el Instituto Colombiano Agropecuario (ICA), consta de un tanque de almacenamiento de agua, tanque de fertilización y filtrado, contador de flujo de agua, tubería principal, tubería secundaria, medidores de presión, tubería lateral, goteros, registros y accesorios.
Este sistema tiene la ventaja de poder ahorrar agua, mayor productividad de y aceleración del crecimiento de la plantas, permitir la aplicación periódica de pequeñas dosis de fertilizantes solubles en agua de riego, menor crecimiento
32
de malezas, posibilidad de cultivar en cualquier tipo de suelo, clima, disminución de ataque de enfermedades y plagas.
El riego por goteo se usa en la mayoría de los cultivos, menos en cultivos extensivos como el arroz, trigo y pastos. Al hacer una planificación para la instalación de u riego por goteo, es necesario hacer estudios y recolectar datos como los de clima, suelo, cultivos, cantidad de agua a aplicar y personal necesario.
6. Sistema en zanjas. Es especial para plantaciones arbóreas, consiste en dividir el terreno en compartimentos o cuadros para dejar cada árbol en el centro de cada cuadro. La distribución de agua en este caso, se hace, directamente a cada compartimiento mediante regueras formadas por dos caballones, que la limitan a ambos lados y distribuida entre cada dos filas de árboles, o haciendo pasar el agua de una a otra parcela, con lo cual se obtiene una economía en construcción, pero en cambio el agua se distribuye con menos uniformidad, ya que los árboles próximos a la acequia quedaran mas abundantemente regados que los mas alejados
2.1.3 Agricultura. Arte, ciencia e industria que se ocupa de la explotación de plantas y animales para el uso humano. En sentido amplio, la agricultura incluye el cultivo del suelo, el desarrollo y recogida de las cosechas La agricultura moderna
33
depende en gran medida de la ingeniería, la tecnología y las ciencias biológicas y físicas. El riego, el drenaje, la conservación y la canalización, campos todos importantes para garantizar el éxito en la agricultura, requieren los conocimientos especializados de los ingenieros agrícolas. •
Arveja. Nombre común que reciben ciertas plantas herbáceas pertenecientes al género Vicia, en el que se incluye también el haba. Son especies nativas de las regiones templadas y se cultivan mucho como alimento y forraje, así como para mejorar y cubrir el suelo. Casi todas las especies son rastreras o trepadoras y están provistas de zarcillos que brotan del ápice de las hojas compuestas.
Figura 2. Planta de arveja a inicios de su desarrollo
•
2
Fríjol. También llamado Judía, nombre común aplicado a cada una de las especies de un género de plantas leguminosas pertenecientes a la familia de las Fabáceas. Las semillas y vainas de estas plantas herbáceas se usan como alimento y en la producción de forraje. Originarias del continente americano se
2
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34
cultivan en la actualidad en todo el mundo. También reciben el nombre de judía especies pertenecientes a géneros distintos, como la judía espárrago y la judía de careta o carita, también llamada judía de Egipto, que se cultivan como forrajeras
•
Trigo. (Triticum spp) es el término que designa al conjunto de cereales, tanto cultivados como silvestres, que pertenecen al género Triticum; son plantas anuales de la familia de las gramíneas, ampliamente cultivadas en todo el mundo. La palabra trigo designa tanto a la planta como a sus semillas comestibles, tal y como ocurre con los nombres de otros cereales, es uno de los tres cereales más producidos globalmente, junto al
maíz y el arroz, y el
más consumido por el hombre en la civilización occidental desde la antigüedad. Figura 3. Planta de trigo 3
3
Cultivos [En línea]. < http://es.wikipedia.org/wiki/Triticum> >. [Citado en 2006-09-24]
35
•
Papa. (Solanum tuberosum) es una planta de la familia de las solanáceas, cultivada en casi todo el mundo por su tubérculo comestible, es una planta anual, de tallo erecto, que puede medir hasta 1 m de altura. Sus hojas son compuestas, con 7 foliolos de forma lanceolada, con grados variables de pilosidad. Las flores tienen forma de estrella y sus pétalos están fusionados. El color de la flor puede ser blanco, rosado o violeta con el centro amarillo. Su fruto es una baya verde, de forma semejante a un tomate pero mucho más pequeño, que contiene en su interior unas 400 semillas. La parte que se consume es un tubérculo, es decir, un engrosamiento subterráneo de los tallos que sirve para almacenar sustancias de reserva. Figura 4. Cultivo de papa 4
4
Cultivos [En línea]. < http://es.wikipedia.org/wiki/Solanumtuberosum >. [Citado en 2006-09-24].
36
•
Hortalizas. Plantas cultivadas generalmente en huertas o regadíos, que se consumen como alimento, ya sea de forma cruda o preparada culinariamente, el término hortaliza incluye a las verduras y a las legumbres verdes como las habas y los guisantes. Dentro del concepto de hortalizas se excluyen a las frutas y a los cereales.
Sin embargo esta distinción es bastante arbitraria y no se basa en ningún fundamento botánico, por ejemplo, los tomates y pimientos se consideran hortalizas, no como frutas, a pesar de que la parte comestible es la fruta.
Los principales tipos de hortalizas son: acelga, achicoria, ajo, alcachofa, apio, berenjena, berro, boniato, brécol, brócoli, calabacín, calabaza, cardo, cebolla, cebolleta, col, col de Bruselas, coliflor, colinabo, champiñón, chirivía, endivia, escarola, espárrago, espinaca, guindilla, guisante, haba, hinojo, judía verde, lechuga, lombarda, mandioca, nabo, patata, pepino, perejil, pimiento, puerro, rábano, rabanito, remolacha, repollo, tomate, zanahoria.
2.1.4 Estudio de Prefactibilidad. En esta etapa se depuran, en un mayor grado de detalle, los aspectos de consumo, técnicos, financieros, institucionales, administrativos y ambientales acudiendo si es preciso a información primaria para
37
algunas variables consideradas como relevantes, con el fin de contrastar las hipótesis inicialmente planteadas.
Se debe incluir en el estudio los aspectos generales del entorno socio económico, análisis de mercado identificando las principales variables que afectan su comportamiento, definiendo en principio alternativas de tamaño y localización con todas las restricciones que puedan incidir; seleccionando un modelo técnico adecuado; diseñando una organización para las etapas de instalación y operación; determinando las inversiones, costos y utilidades; y finalmente aplicando criterios de rentabilidad financiera, económica, social y ambiental según el caso.
Dado que los estudios de prefactibilidad se utilizan como instrumento de negociación con instituciones financieras o con inversionistas potenciales, a este nivel no se puede incluir precisiones con respecto a las fuentes de financiación.
Al terminar el estudio de prefactibilidad se espera, mejorar el nivel de información para tomar una decisión más ponderada y pasar al estudio de factibilidad, o proceder al diseño definitivo para ejecutarlo, o abandonar el proyecto de manera temporal o definitiva al no presentar ventajas comparativas que ameriten su ejecución.
El estudio de prefactibilidad conduce a definir una única alternativa que será estudiada si se considera necesario, con mayor rigor en el nivel de factibilidad. 38
2.1.5 Estudio de Factibilidad. Cuando persisten dudas en torno a la viabilidad del proyecto en algunos de sus aspectos fundamentales, se procede a depurar la información que permita otorgar mejores y más confiables soportes a los indicadores de evaluación.
El estudio de factibilidad debe conducir a:
•
Identificación plena del proyecto a través de los estudios de mercado, tamaño, localización y tecnología apropiada
•
Diseño del modelo administrativo adecuado para cada etapa del proyecto
•
Estimación del nivel de las inversiones necesarias y su cronología, lo mismo que los costos de operación y el cálculo de los ingresos.
•
Identificación plena de fuentes de financiación y la regulación de compromisos de participación en el proyecto.
•
Definición de términos de contratación y pliegos de licitación de obras para adquisición de equipos.
•
Sometimiento del proyecto si es necesario a las respectivas autoridades de planeación.
•
Aplicación de criterios de evaluación tanto financiera como económica, social y ambiental, que permita llegar a argumentos para la decisión de realización del proyecto.
39
2.2 MARCO CONCEPTUAL
2.2.1 Canales de riego. Obras de ingeniería importantes, que deben ser cuidadosamente pensadas para no provocar daños al ambiente. Están estrechamente vinculados a las características del terreno, generalmente siguen aproximadamente las curvas de nivel de este, descendiendo suavemente hacia cotas más bajas.
La construcción del conjunto de los canales de riego es una de las partes más significativas en el costo de la inversión inicial del sistema de riego, por lo tanto su adecuado mantenimiento es una necesidad imperiosa.
Las dimensiones de los canales de riego son muy variadas, y van desde grandes canales para transportar varias decenas de m3/s, los llamados canales principales, hasta pequeños canales con capacidad para unos pocos l/s, son los llamados canales de campo.
2.2.2 Fuentes de abastecimiento. Constituyen el elemento primordial en el diseño de un distrito de riego y previo a cualquier paso debe definirse su tipo, cantidad, calidad y ubicación. De acuerdo a la forma de aprovechamiento se encuentran aguas superficiales y aguas subterráneas.
40
•
Aguas Superficiales.
Constituidas por ríos, quebradas y lagos, requieren
para su utilización de información detallada y completa que permita visualizar su estado sanitario, caudales disponibles y calidad del agua. 5
•
Aguas Subterráneas. Constituyen parte del ciclo hidrológico y son aguas que por percolación se mantienen en movimiento a través de estratos geológicos capaces de contenerlas y de permitir su circulación. 6
Para el ingeniero de Diseño, el conocimiento de todas las características, ventajas e inconvenientes le permitirá la mejor selección técnica y económica entre las alternativas posibles de utilización de las fuentes de abastecimiento. 7
2.2.3 Obras de captación. Estructura colocada directamente en la fuente a fin de captar el gasto deseado y conducirlo a la línea de aducción. Para el diseño de obras de captación de fuentes superficiales, se deben considerar aquellos aspectos característicos correspondientes a fuentes de abastecimiento.
8
Estas obras deben localizarse en zonas donde el suelo sea estable y resistente a la erosión, procurando que la captación se haga en un sector recto del cauce. En
5
Ibid., p. 218. Ibid., p. 226. 7 AROCHA, Simón. Abastecimientos de agua. Caracas: Ediciones vega s.r.l. 1978. p. 217 8 AROCHA, Simón. Abastecimientos de agua. Caracas: Ediciones vega s.r.l. 1978. p. 179 6
41
caso de necesitarse la captación en una curva, aquella debe ubicarse en la pared exterior de la curva, tomando las debidas medidas de protección de la obra. Existen diversos tipos de bocatomas; los factores determinantes para la selección de la bocatoma más adecuada son la naturaleza del cauce y la topografía general del proyecto 9
•
Bocatoma. una estructura hidráulica destinada a derivar desde un curso de agua, río, arroyo, o canal; o desde un lago; o incluso desde el mar, una parte del agua disponible en esta, para ser utilizada en un fin específico, como pueden ser abastecimiento de agua potable, riego, generación de energía eléctrica, acuicultura, enfriamiento de instalaciones industriales, entre otras, tradicionalmente las bocatomas se construían, y en muchos sitios se construyen aun, amontonando tierra y piedra en el cauce de un río, para desviar una parte del flujo hacia el canal de derivación. Normalmente estas rudimentarias construcciones debían ser reconstruidas año a año, pues las avenidas
las
destruían
sistemáticamente. Las
bocatomas
construidas
técnicamente constan de una Compuerta de control y cierre de la compuerta, dispositivos para medir los niveles aguas arriba y aguas debajo de la compuerta de control. 10
9
LÓPEZ CUALLA, Ricardo Alfredo. Elementos de diseño para acueductos y alcantarillados. 2ed. Bogotá: Escuela Colombiana de Ingeniería, 2003. p. 87. 10 Bocatoma [En línea]. < http://es.wikipedia.org/wiki/Bocatoma >. [Citado en 2006-09-24].
42
Dentro de las clases de bocatomas se encuentran las de toma lateral la cual se utiliza en ríos pequeños o quebradas, en donde la profundidad del cauce no sea muy grande, las de fondo son utilizadas en condiciones semejantes a las la bocatoma con muro transversal, las bocatomas laterales con bombeo o laterales por gravedad
2.2.4 Estanques de almacenamiento. Juegan un papel básico para el diseño del sistema de distribución de agua, tanto desde el punto de vista económico, así como por su importancia en el funcionamiento hidráulico del sistema y en el mantenimiento de un servicio eficiente. Un estanque de almacenamiento cumple ciertas funciones como: compensar las variaciones de los consumos que se producen durante el día, mantener las presiones de servicio en la red de distribución, mantener almacenada cierta cantidad de agua para atender situaciones de emergencia tales como incendios e interrupciones por daños de tuberías de aducción o estaciones de bombeo.
Es necesario que al estudiar las redes de distribución se separe la zona lata, media y baja para mantener las presiones en cada red, dentro de los límites admisibles.
43
•
Embalses. Depósito artificial de agua que se forma mediante un dique o una presa en el curso de un río o arroyo, con el fin de almacenar sus aguas para distintos usos. El agua de los embalses se utiliza en el abastecimiento de las poblaciones, para regar los terrenos y para la producción de energía eléctrica, además, los embalses construidos en los cursos altos y medio de algunos ríos regulan las variaciones de su caudal debidas a las precipitaciones. 11
Figura 5. Embalse P.K. le Rouxdam. 12
11
12
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44
2.3 MARCO CONTEXTUAL
2.3.1 Ubicación del Municipio de Nemocón.
Figura 6. Mapa de Ubicación 13
Se encuentra localizado en la Provincia de Sabana Centro del Departamento de Cundinamarca. El municipio de Nemocón tiene
determinantes geográficas y
ambientales importantes que corresponden a su ubicación en el norte de la Cordillera Andina, hace parte del altiplano Cundí-boyacense. Su cabecera municipal está localizada a los 50° 04’ 09” de latitud norte y 73° 52’ 48” de longitud oeste.
13
Ubicación Municipio de Nemocón. [En línea]. . [Citado en 2006-08-07].
45
La mayor parte del territorio es de clima frío, la altura sobre el nivel del mar es de 2.585 m. La temperatura media es de 12,8 ° C. La precipitación media anual 629.7 mm. y un número promedio mensual de días con precipitación de 153 al año. El periodo más lluvioso va de septiembre a diciembre y el más seco de Diciembre a marzo.
Dista Nemocón de Santa fe de Bogotá D.C. 65Km. El área municipal es de 9.759 Has. (99 Km2.) de las cuales pertenecen al área urbana 54 Has y al área rural 9813 Has, distribuidas en 11 veredas: Agua clara, Astorga, Casablanca, Cerro Verde, Checua, La Puerta, Mogua, Oratorio, Patio Bonito, Perico y Susatá.
Los limites del municipio son, por el norte con Tausa, oriente con Suesca, Sur con Gachancipa y Zipaquirá y Occidente con Cogua y pertenece a la cuenca del río Bogotá con los ríos Neusa y Checua. El municipio es bañado por el río Neusa en un 20% del territorio, el Río Checua que atraviesa el municipio de Nemocón recibe las aguas de las quebradas Santana, Campo Alegre, Pedregal, Santa Isabel, Perico, Aposentos, Rasgata, Pajarito y Mona Colorada al igual que otras muy pequeñas, sin embargo, en épocas de verano largo, se alcanza a secar. El río Neusa riega el sector Sur y se une al Checua para formar el río Barandillas.
El relieve pertenece a la Sabana de Bogotá, en su mayoría plano con algunas inclinaciones moderadas y se encuentran algunos accidentes orográficos así: Cuchilla del Santuario, Cuchilla El Perico, Alto Monte Carmelo y Cerro verde. Se 46
encuentran dos sectores propensos a la erosión por fenómenos geográficos, climatológicos y atmosféricos, incrementándose el grado de erosión por nuevos asentamientos dedicados a los chircales en las veredas de Patio Bonito, Cerro Verde, Checua y Moguá.
El potencial natural del municipio es uno de los más altos del eje norte de la Sabana y radica en los yacimientos de carbón, sal, arcillas y materiales para la construcción.
2.3.2 Historia del Municipio de Nemocón
En la era actual se establece la
cultura Muisca. Comienza el periodo de asentamiento por lo tanto la deforestación de las zonas bajas. Los cerros permanecen cubiertos hay equilibrio de la diversidad.
Con la llegada de los conquistadores, viene la destrucción del paisaje, introducción del monocultivo de trigo, introducción de animales como el caballo y la vaca, deforestación de la ladera.
En el presente siglo viene la introducción de abonos químicos, pesticidas, la ganadería extensiva, deforestación de la ladera y cerros, extensión de cultivos de especies exóticas.
47
Se presenta la expansión urbana y la extensión de industria contaminante, contaminación de agua y aire, extracción del sub - suelo, mecanización y sobreexplotación del suelo. En este proceso es fundamental identificar los diferentes materiales que conforman el subsuelo, ya que en la mayoría de los casos su degradación en conjunto con los procesos atmosféricos y morfodinámicos originan variedad de suelos. Igualmente se deben considerar las estructuras regionales, relaciones estratigráficas y estructuras de las rocas.
Así tenemos que el estudio de la geología dentro del proyecto de caracterización y zonificación ambiental nos permitirá en el municipio de Nemocón determinar los parámetros geológicos y mineros para hacerlos interrelacionables con las demás áreas, obteniendo de esta manera las potencialidades y debilidades de la zona.
2.4 MARCO NORMATIVO
Tabla 2. Normatividad técnica NORMA
Decreto 1729 de 2002 Ley 41 de 1993 Decreto 2811 de 1974 Decreto 182 de 1968
Decreto 703 de 1976
DESCRIPCIÓN
Ordenación y manejo de cuencas hidrográficas Distritos de riego De las aguas no marítimas Uso y distribución de las aguas de uso público derivadas de los Ríos Aracataca, Tucurinca, Fundación, Sevilla, Río Frío y las Quebradas La Tal y Rihueca. Por el cual se reglamenta el funcionamiento de los comités nacionales y regionales de producción agrícola, pecuaria, de insumos y de recursos naturales renovables.
48
3. METODOLOGIA
3.1 TIPO DE INVESTIGACIÓN
El tipo de investigación que se ajusta al trabajo de grado es la Investigación – Acción. KURT LEWIN presenta la siguiente definición: “Es una forma de investigación para enlazar el enfoque experimental de la ciencia social con programas de acción social que respondan a los problemas sociales principales. Se pretende tratar de forma simultánea conocimientos y cambios sociales, de manera que se unan la teoría y la práctica. 18
El trabajo de grado, consta de 4 fases a desarrollar las cuales son:
FASE 1. DESCRIPCIÓN GENERAL DEL ÁREA DEL PROYECTO A. Localización, limites y extensión B. Condiciones geográficas (Topografía, climatología, geología, vías de comunicación) C. Condiciones socio – culturales (Educación, salud, vivienda rural y urbana, servicios públicos, dinámica poblacional) D. Recursos de agua (Precipitación, recurso de agua superficial,)
18
Investigación - acción. [En línea]. . [Citado en 200609-25].
E. Recursos de tierra FASE 2. SITUACIÓN DEL ÁREA DEL PROYECTO A. Desarrollo agrícola actual B. Problemas y necesidades del área C. Posibles soluciones (Propiedades físicas del suelo, método de riego por aspersión)
FASE 3. CUENCA HIDROGRÁFICA DEL RÍO CHECUA A. Características de la Cuenca del Río Checua
FASE 4. DISEÑO DE LAS DOS ALTERNATIVAS A. Delimitación del área afectada con el proyecto B. Obtención del caudal que proporciona la fuente C. Obtención del caudal necesario de cada cultivo D. Diseño de la estructura que permite la obtención del caudal de diseño E. Calculo y diseño de las estructuras que permiten desarrollar las dos alternativas propuestas F. Análisis económico
50
3.2 OBJETO DE ESTUDIO
El objeto de estudio de la investigación fue el estudio de factibilidad para el establecimiento del distrito de riego del Municipio de Nemocón el cual ayudara a los agricultores a subsanar las dificultades que tienen para regar sus cultivos.
3.3 INSTRUMENTOS Para el desarrollo del presente proyecto, se estableció una secuencia de fases para recopilar los datos necesarios para el correcto desarrollo del estudio, analizados con la ayuda de los siguientes instrumentos los cuales fueron proporcionados por la Corporación Autónoma Regional de Cundinamarca (CAR)
-
Niveles mínimos mensuales
-
Nivel máximo absoluto mensual
-
Caudal medio mensual
-
Caudales máximos absolutos mensuales
-
Caudal mínimo medio mensual
-
Humedad relativa mínima absoluta mensual
-
Humedad relativa media mensual
-
Evaporación total mensual
-
Precipitación máxima en 24 horas
-
Precipitación número de días con lluvia 51
-
Precipitación total mensual
3.4 VARIABLES
Tabla 3. Identificación de variables CATEGORÍA DE ANÁLISIS
VARIABLES
INDICADORES
Captación de agua
Caudal Terreno
Caudal necesario para riego Fuente de abastecimiento Topografía
Conducción de agua
Caudal Terreno
Topografía
Bombeo de agua
Caudal Equipo
Caudal necesario de bombeo Capacidad de trabajo de la bomba
Tanque de almacenamiento
Capacidad
Volumen Área
Distribución
Caudal Terreno
Topografía
3.5 HIPÓTESIS El
estudio de factibilidad, cumple con los requerimientos exigidos para el
establecimiento de un distrito de riego, el cual subsane las necesidades de la población rural del Municipio de Nemocón.
52
4. TRABAJO INGENIERIL
4.1 DESCRIPCIÓN GENERAL DEL ÁREA DEL PROYECTO
4.1.1 Localización, límites y extensión.
El municipio se encuentra localizado en la Provincia de Sabana Centro del Departamento de Cundinamarca, tiene determinantes geográficas y ambientales importantes que corresponden a su ubicación en el norte de la Cordillera Andina, hace parte del altiplano Cundi-boyacense. Su cabecera municipal está localizada a los 5° 04’ 09” de latitud norte y 73° 52’ 48” de longitud oeste.
Nemocón ocupa una extensión de 9811,19 Has y dista aproximadamente 65 kilómetros del distrito capital, limitando por el norte con Tausa, oriente con Suesca, Sur con Gachancipá y Zipaquirá y Occidente con Cogua y pertenece a la cuenca alta del río Bogotá con los ríos Neusa y Checua.
Su superficie rural es de 9.750 Has distribuidas en 11 veredas así: Agua clara, Astorga, Casablanca, Cerro Verde, Checua, La Puerta, Mogua, Oratorio, Patio Bonito, Perico y Susatá.
Tabla 4. Veredas del municipio 18
ÁREA (km2) 9,3 8,1 13,3 13,8 12,2 7,3 8,2 8,4 6,5 6,2 4,2
VEREDA Agua clara Astorga Casablanca Cerro Verde Checua La Puerta Mogua Oratorio Patio Bonito Perico Susatá
La superficie urbana es de 61.19 Has de las cuales 10 Has pertenecen al centro histórico, 36.8 Has fuera del centro histórico, 13.9 Has zona de expansión urbana sector Divino Niño y 0.49 Has sector Santa Ana.
Tabla 5. Áreas diferentes zonas del Municipio 19
Superficie urbana Centro histórico Fuera centro histórico Área de expansión Divino Niño Área de expansión Santa Ana
18
19
Área Superficie rural 10 has Once veredas 36,8 has
Área 9750 has
13,9 has 0,49 has
ALCALDÍA MUNICIPAL DE NEMOCÓN. Plan Desarrollo Municipal. Nemocón: 2004 ALCALDÍA MUNICIPAL DE NEMOCÓN. Plan Desarrollo Municipal. Nemocón: 2004
54
Figura 7. Mapa de ubicación 20
4.1.2 Condiciones geográficas
•
Topografía. La conforman los cerros y las colinas que configuran el paisaje
natural del municipio. Los cerros de la Sabana se consideran como elementos estructurales del paisaje que permiten identificar el territorio, generando patrones morfológicos de construcción histórica del paisaje y por lo tanto deben preservarse. Estas áreas son las zonas de reserva forestal conformadas por el conjunto de ecosistemas que contribuyen con el equilibrio ambiental.
•
Climatología. El clima es uno de los factores de mayor importancia entre
los que determinan la producción agropecuaria, ya que amplía o estrecha el 20
Mapa de Nemocón [En línea][Citado en 2006-0924].
55
intervalo de explotación y puede alcanzar una ponderación considerable de la función de riego que debe aceptar un agricultor.
Debe aclararse que para el desarrollo completo del concepto clima, es necesario considerar fenómenos meteorológicos tales como temperatura, precipitación, luminosidad, intensidad y duración de los vientos, el brillo solar, humedad relativa, evaporación, presión atmosférica entre otros. Esta información esta presentada en el capitulo de hidrología y respectivos anexos (Anexo A - L).
Teniendo en cuenta el relieve y la altura sobre el nivel del mar, es posible aclarar la idea del clima en la región al menos en lo que se refiere a temperatura y evaporación. Utilizando para ello la información general disponible sobre estos fenómenos se encontró en la zona del proyecto situada a 2585 m.s.n.m, corresponde al clima característico del piso térmico medio frío con una temperatura promedio de 12.8 ºC.
•
Geología. En el Municipio de Nemocón afloran rocas sedimentarias cuyas
edades están comprendidas entre el Cretáceo inferior (Formación Chipaque) hasta el Cuaternario (Depósitos de Terraza
Alta y Aluviales). Las unidades
estratigráficas que afloran en esta zona son las siguientes de más antigua a más reciente: Formación Chipaque (Esch), Grupo Guadalupe (Ksg), con sus niveles Arenisca Dura (Ksgd), Plaeners (Ksgp) y
56
Labor y Tierna (Ksglt), Formación
Guaduas (Ktg), Formación Cacho (Tpc), Formación Bogotá (Teb) y Depósitos Cuaternarios (Qal y Qta).
¾ Formación Chipaque (Esch):
o Localización: Aflora al oeste y sur del municipio, como franjas discontinuas; el contacto con las formaciones del Grupo Guadalupe se encuentra afectado por una falla. o Litología: Está compuesta por una secuencia con predominio de arcillositas de color negro, con pocos niveles de arenisca gris clara de grano fino, con granos subredondeados y bien seleccionados. Localmente se presentan mantos delgados de carbón y limonitas con hematina. o Espesor: En el área el espesor medido para esta formación es de 215 m. o Contacto: El superior con la formación Arenisca Dura es concordante, situándose donde aparece el primer nivel importante de areniscas masivas. En el área de estudio se presenta por lo general, en contacto fallado con la Formación Arenisca Dura. o Ambiente de formación: Se depositó en un ambiente de aguas poco profundas. o Edad: Según Cáceres, H y Etayo, la edad para esta formación es Cenomaniano superior – Coniaciano.
57
¾ Formación Guadalupe (ksg): El grupo Guadalupe fue denominado por Hubach (1957), como Formación Guadalupe Superior y luego Renzoni (1968), lo divide en tres formaciones que de la inferior a la superior son Arenisca Dura, Plaeners y Labor y Tierna.
Formación Arenisca Dura (Ksgd) o Localización: Aflora como franjas continuas al noreste del municipio. o Litología: Constituidas por areniscas cuarzosas, de color blanco, generalmente macivas en bancos de 3 a 10m de espesor, separadas por delgadas capas de lutitas, con estratificación laminar o leticular. En la pared superior de la formación, se disminuye el contenido arcilloso y aumenta el contenido arenoso, predominando capas de arenitas cuarzosas, con esporádicas intercalaciones de liditas y limonitas. o Espesor: El espesor calculado para esta formación en el área es de 350m – 400m o Contacto: En el área existe intenso callamiento, por lo tanto localmente se presenta en contacto fallado con las suprayacientes formaciones Chipaque y Plaeners o Ambiente de formación: Se deposito en un ambiente marino somero a sublitoral o Edad: Es Coniaciario – Santoniano según Cáceres y Etayo (1969) y según Pérez y Salazar (1978) es Campaniano.
58
Formación Plaeners (Ksgp) o Localización: Aflora como franjas delgadas continuas al noreste y suroeste del municipio. o Litología: Se presenta como una sucesión de liditas y limonitas de color gris,
en
estratos
interestratificadas.
de
50cm
Presenta
de
espesor,
además
con
arcillositas
intercalaciones
de
grises arenitas
amarillentas de grano grueso a fino, presenta mala selección, son friables y con espesor hasta de 3m o más. Las liditas y limonitas presentan fractura rombohédrica y frecuentemente se encuentran separadas por niveles de arcillositas. o Espesor: Varía desde 60 hasta 160m o Contacto: Se presenta en el área, en contacto fallado con las suprayaciente e infrayaciente, formaciones Labor y Tierna y Arenisca Dura; sin embargo estos contactos son concordantes. o
Ambiente de formación: Se sugiere un depósito de llanuras de lodo de carácter muy somero, cuya sedimentación se lleva a cabo principalmente pro suspensión.
o Edad: Según Pérez y Salazar (1978) es Maastrichtiano Inferior.
Formación Labor y Tierna (Ksglt) o Localización: Aflora en cercanías de la cabecera municipal, se presenta como franjas continuas y como afloramientos aislados al noroeste y sur
59
del área. Conforma el núcleo del Anticlinal de Nemocón, donde aflora ampliamente formando escarpes sobresalientes. o Litología: Se compuesta por cuarzoarenitas blancas a pardo –a amarillentas, de grano fino a conglomeráticas, con moderada a mala selección, friables y compactas, matriz arcillosa, con esporádicas capas fosfáticas, intercaladas con delgadas capas de arcillositas y limonitas de colores claros y ocasionalmente oscuras. o
Espesor: Varía desde 100 a 250m
o Contacto: Su contacto inferior y superior con las formaciones Plaeners y Guaduas, es concordante, aunque en el municipio aparece, por lo general en contacto fallado. o
Ambiente de formación: Corresponde a una zona litoral a infralitoral, cuyas condiciones hidrodinámicas presentaban fuertes variaciones.
o Edad: La edad propuesta por Cáceres (1969) es Campaniano – Maastrichtiano.
¾ Formación Guaduas (ktg):
o Localización: Aflora en el área de estudio de manera extensa o Litología: Está constituida por un potente nivel de arcillositas claras y gris oscuras, intercaladas con bancos de areniscas cuarzosas de grano fino, matriz arcillosa, con presencia de mantos de carbón en la parte inferior y media, además con algunos niveles de yeso. 60
o
Espesor: Varía desde 300 hasta 1000 metros.
o Contacto: El inferior es concordante, con la Formación Labor y Tierna y generalmente se traza en el primer nivel significativo de arcillolitas, en el área se presenta fallado en algunos sectores, al noroeste del municipio. El superior con la formación Bogotá es concordante y neto. o Ambiente de formación: Es de origen transicional y continental, con una sucesión cíclica de eventos de acumulación fluvial y continental. o Edad: Van der Hammen (1957) le asigna una edad Maastrichtiano Superior - Paleoceno.
¾ Formación Bogotá (teb): En el estudio CAR – INGEOMINAS (1992), la formación Bogotá no fue diferenciada al noroeste y suroeste del área; sin embargo en trabajos recientes la base de esta formación ha sido denominada Formación Caho y el techo Formación Bogotá. Al este del área si se encuentra localmente diferenciada (P12). A continuación se hará una descripción de cada una de ellas.
Formación Arenisca del Cacho (Tpc) o Localización: Se presenta como afloramiento aislado al sureste del municipio. o Litología: Constituida por un conjunto de arenitas de color gris claro, rojiza a parda y localmente amarillenta, cuarzosa a cuarzofeldespática, grano medio a muy grueso, selección moderada, con espesores que 61
varían de 3 a 20m, muy friables, con cemento ferruginoso y matriz arcillosa, se presentan intercalaciones de niveles de arcillolitas limosas, de color gris claro a oscuro, con espesores menores de 4m. o Espesor: El espesor en el área es de 87m. o Contacto: Su contacto inferior y superior, con las formaciones Guaduas y Bogotá, respectivamente es concordante, y neto con esta última, finalizando donde desaparecen las arenitas y comienzan las arcillolitas. o Ambiente de formación: Esta unidad se deposita en un ambiente de corrientes fluviales trenzadas con llanuras de inundaciones adyacentes. o Edad: Van der Hammen (1957) por posición estratigráfica y datos palinologicos la ubica en el Paleoceno Medio.
Formación Boga (Teb) o Localización: Aflora en las cercanías de la cabecera municipal. o Litología: Esta constituida hacia su base por una potente secuencia de arcillolitas grises oscuras y violáceas con costras de oxido de hierro y mantos de carbón de mala calidad, intercaladas con areniscas blancas cuarzosas con feldespatos de grano medio y tamaño grava. En su parte superior una sucesión de arcillolitas abigarradas principalmente violáceas con niveles cuarzo feldespáticos. o Espesor: Varía entre 300 y 700m.
62
o Contacto: Su contacto inferior es normal y concordante con la Formación Arenisca del Cacho; al noroeste del municipio está en contacto fallado con la Formación guaduas y ocasionalmente con la Arenisca Dura. o Ambiente de formación: Es netamente continental en una ambiente lagunar. o Edad: Van der Hammen (1957), le asigna una edad Paleoceno Superior a Eoceno Inferior.
¾ Depósitos Cuaternarios: Son Depósito de Terraza Alta (Qta) y Depósitos Aluviales (Qal).
Depósito de Terraza Alta (Qta) Son relacionados por Van der Hammen (1957) con la Formación Sabana. Constituidos principalmente por arcillas con intercalaciones lenticulares de arenas y gravas. Su morfología corresponde a las superficies planas con leves ondulaciones del relleno lacustre de la Sabana de Bogotá.
Depósitos Aluviales (Qal) Están conformados por sedimentos arenosos y arcillosos con presencia de cantos redondeados de diferentes tamaños, provenientes de las rocas circundantes. Morfológicamente generan una topografía suave con algunos relieves de importancia, estas superficies suaves son horizontales.
63
•
Vías de comunicación. La vía zipaquirá-Nemocón es la variante mas
importante debido a que es el primer núcleo de comunicación existente entre el municipio y el resto de la región, actualmente se encuentra en buen estado ya que se vienen realizando obras de adecuación y reparcheo por parte del Departamento.
La vía Nemocón-Suesca presenta un flujo vehicular menor al anterior puesto que la circulación hacia Suesca se presenta en menor escala. Esta vía se encuentra sin pavimentar en su gran mayoría lo que limita su transito.
La malla vial en el sector urbano, se encuentra pavimentada en gran parte, pero debido al alto grado de circulación de tráfico pesado se presenta un deterioro constante en su estructura, es por esto que se hace necesaria la construcción del anillo vial que logra su recorrido paralelo a la vía férrea y cuya principal función es la evacuación del tránsito pesado y de carga que se genera en la vía principal regional y que atraviesa el casco urbano municipal.
Tabla 6. Estado de vías área rural y urbana 21
Ubicación Veredas Perico, Mogua, Susatá y Checua Vereda La Puerta Vereda Agua Clara
21
Material de la vía
Tipo
Estado
Ancho de la vía
Vía de orden
Afirmado Asfalto Afirmado
V4 V3 V4
Regular Bueno Regular
4.50 m 6.00 m 4.50 m
3 orden 2 orden 3 orden
ALCALDÍA MUNICIPAL DE NEMOCÓN. Plan De Ordenamiento Territorial
64
Vía principal de acceso Vereda Oratorio Vía San Carlos Vereda Casablanca Vereda Patio Bonito Vereda Cerro Verde Vereda Astorga Zona urbana Parque Principal
Asfalto Asfalto Asfalto Asfalto Afirmado Afirmado Afirmado Asfalto Adoquín
V3 V4 V4 V2 V4 V4 V3 V1 – V7 V1
Bueno Regular Regular Regular Regular Regular Regular Malo Bueno
6.00 m 7.00 m 6.00 m 7.00 m 4.50 m 4.50 m 4.50 m 8 – 16 m 4.50 m
2 orden 3 orden 3 orden 1 orden 3 orden 3 orden 2 orden 1 – 3 orden 1 orden
La vía férrea se presenta como eje paralelo a la vía principal regional, ya que desde la época de la colonia el tren era el medio de transporte más eficiente y activo para todo tipo de traslado: transporte público, comercio y carga. En el momento no se encuentra en funcionamiento. La administración municipal viene realizando contactos con los organismos encargados para lograr nuevamente el regreso del tren al municipio, aprovechando la pronta apertura del museo mineralógico de la sal, para seguir fomentando el turismo y la recreación en nuestro municipio.
4.1.3 Condiciones socio – culturales
•
Educación. En el Municipio existen 14 establecimientos de carácter oficial;
los cuales prestan el servicio educativo desde nivel preescolar hasta secundaria y un establecimiento de educación media; 6 centros educativos asociados rurales de preescolar y básica primaria y un centro de educación especial; un colegio rural post primaria integrado con dos centros rurales, un colegio departamental urbano integrado con tres centros educativos. De igual forma se cuenta con un colegio de 65
carácter privado ofreciendo educación desde preescolar hasta el grado once y otro privado que ofrece formación en preescolar.
La Población escolar del Municipio se conforma de 3.020 estudiantes de los cuales el 70% son atendidos en el sector urbano y el 30% restante son atendidos en el sector rural. De igual forma el 51% de los estudiantes corresponde a mujeres y el 49 % a hombres. Existe la amenaza frente a los centros educativos rurales, ya que los estudiantes están inmigrando a los centros educativos urbanos debido interés particular de los padres al matricularlos a los niños y niñas en las instituciones educativas urbanas.
Los estudiantes del colegio privado en su formación educativa reciben el titulo de Bachiller con énfasis en Comercio. Los estudiantes del Colegio Oficial en su formación educativa reciben el título de Bachiller Académico,
•
Salud. Nemocón cuenta con el hospital san Vicente de Paúl de primer nivel,
el cual no ha sido descentralizado para convertirse en ESE (Empresa Social del Estado), un puesto de salud ubicado en la Vereda Patio Bonito y una IPS privada que cuenta con los servicios de primer nivel básico El hospital cuenta con 4 Consultorios Médicos, 1 Consultorio Odontológico, 1 Laboratorio Clínico, 1 Están de Enfermería, 2 Ambulancias, 1 Sala de partos, 1 Sala de Observación y Urgencias, 1 Sala de Rayos X, 5 Salas de Hospitalización con 30 camas, 1 Laboratorio Clínico, 1 Sala para terapias física y respiratoria, 1 Sala de Cirugía. El 66
Puesto de Salud que se encuentra ubicado en la Vereda Patio Bonito, cuenta con dos consultorios de medicina general, un consultorio odontológico y una sala de observación.
Tabla 7. Profesionales del área de la salud 22
Cargo Médicos de planta Médicos de contrato Odontólogo Bacteriólogo Terapeuta Jefe de enfermeras Auxiliares de Enfermería planta Auxiliares de Enfermería por contrato Auxiliar de Farmacia Auxiliar de Rayos X Personal Administrativo
Tabla 8. Afiliados Sisbén rural
23
Sectores Cerro Verde Patio Bonito Mogua Susatá Checua Casablanca Camacho Perico Astorga La Puerta Oratorio Agua Clara
22 23
Personal Disponible 2 2 1 1 1 1 5 2 1 1 5
Número de afiliados 293 2420 638 532 400 218 170 112 397 627 311 152
ALCALDÍA MUNICIPAL DE NEMOCÓN. Plan De Ordenamiento Territorial ALCALDÍA MUNICIPAL DE NEMOCÓN. Plan De Ordenamiento Territorial
67
Tabla 9. Afiliados Sisbén urbano
24
Sectores Centro / Divino Niño Barrio Obrero San Rafael Cogollo Salinas Tague San Fabián / Santa Ana
•
Número de afiliados 3022 486 606 372 158 205 267
Vivienda urbana. En el sector urbano el 28.69% corresponde a vivienda
propia, el 60.19% vivienda arrendada y el 11.11% pertenece a otra forma de tenencia diferente a las enunciadas anteriormente. Los sectores que presentan un mayor número de familias que habitan en arriendo a nivel urbano son el Centro, Divino Niño, San Rafael. Desde hace algunos años se han iniciado programas de vivienda particulares como lo son la Urbanización Villaluz con un programa de 178 soluciones de vivienda de interés social y Altos de Nemequene con un programa de 76 viviendas, los cuales no se han podido desarrollar debido a que no se han culminado en su totalidad las obras de urbanismo, saneamiento básico y electrificación. En la Urbanización Nemequene (profesores), se han venido adelantando las obras de construcción de cinco viviendas, hasta cumplir con un programa de 35 soluciones de vivienda en total.
24
ALCALDÍA MUNICIPAL DE NEMOCÓN. Plan De Ordenamiento Territorial
68
Tabla 10. Tenencia de vivienda urbana 25
Sector Centro/ divino niño Barrio obrero San Rafael Salinas Tague Cogollo San Fabián / Santa Ana
•
Propia 239 48 57 13 19 22
Tenencia de vivienda Arrendada Otra forma 533 93 70 21 105 16 23 8 38 4 73 11
20
35
9
Vivienda rural. En el sector rural el 23.43% corresponde a vivienda propia,
el 52.02% pertenece a vivienda arrendada y el 24.53% corresponde a otra forma de tenencia diferente a las enunciadas anteriormente.
Tabla 11. Tenencia de vivienda rural 26
Vereda Cerro Verde Patio Bonito Cogua Susatá Checua Perico Astorga Casablanca La Puerta Oratorio Agua Clara Camacho
25 26
Propia 29 142 53 34 18 6 18 3 29 19 3 11
Tenencia de vivienda Arrendada Otra forma 37 14 289 141 83 23 62 32 44 37 16 5 57 26 26 19 105 32 37 26 21 18 31 8
ALCALDÍA MUNICIPAL DE NEMOCÓN. Plan De Desarrollo Municipal ALCALDÍA MUNICIPAL DE NEMOCÓN. Plan De Desarrollo Municipal
69
Los sectores que presentan un mayor número de familias que habitan en arriendo son Patio Bonito, La Puerta y Mogua las cuales se relacionan con la presencia de la industria, ganadería y cultivos.
Tal como se observa en la tabla 12 el Municipio en la actualidad presenta grandes deficiencias en los elementos básicos de la vivienda rural como lo es la carencia de los servicios básicos domiciliarios, estructuras en alto grado de deterioro, cubiertas en mal estado, pisos en tierra y hacinamiento. Las veredas con mayor déficit cualitativo en la vivienda en la mayoría de los indicadores son Patio Bonito y Mogua, obligando a conseguir recursos para mejoramiento de vivienda.
Tabla 12. Déficit cualitativo de la vivienda rural 27
Vereda Cerro Verde Patio Bonito Mogua Susatá Checua Perico Astorga Casablanca La Puerta Oratorio Agua Clara Camacho 27
Total de viviendas
Pisos en tierra
Techos en paja y zinc sin cielo raso
80 575 159 128 99 28 102 48 165 81 42 50
19 164 40 22 23 8 20 1 28 7 3 6
0 16 12 5 4 5 6 1 12 6 2 2
Sin energía eléctrica
Sin sanitario
Sin Acueducto
2 46 8 6 9 6 7 1 14 3 3 2
56 313 63 27 29 8 28 5 24 9 4 6
43 531 55 41 54 8 41 23 38 24 18 7
ALCALDÍA MUNICIPAL DE NEMOCÓN. Plan De Desarrollo Municipal
70
•
Servicios públicos ¾ Servicio de acueducto existente. El municipio de Nemocón forma parte del acueducto Regional de Zipaquirá, Cogua y Nemocón, suministrando el agua proveniente del embalse del Neusa y conducida a un tanque de almacenamiento, Cubriendo los sectores de Barrio San Rafael, Barrio Santa Ana, Barrio Obrero, Barrio Divino Niño, Cogollo, La Puerta, Casablanca, Agua Clara, Camacho, Astorga, Cerro Verde, Perico, Mogua y Checua. Este acueducto presta un servicio con una calidad de agua buena a excepción de los sectores donde se encuentran redes en A.C. (asbesto cemento) y en zonas los barrios como Cogollo y Divino Niño.
Grafica 1. Cobertura Actual del Servicio de Acueducto 28
120 100 80 60 40 20 0
B. S
an B. Ra S an fae ta l B. A n B. O b a r D i v ero in o B. Niñ C o og La oll o C P ue as r t ab a Ag lan u a ca C C lara am ac A ho C s to er r ro ga Ve rd e Pe ri c M o og C ua he cu Su a sa O ta r Pa ato t io ri o Bo ni to
% de cobertura
Cobertura Actual del Servicio de Acueducto
Barrio o Vereda
28
ALCALDÍA MUNICIPAL DE NEMOCÓN. Plan De Desarrollo Municipal
71
Estos a su vez presentan una deficiencia de cobertura en el área de micro medición, ya que se encuentran inconsistencias por parte de usuarios ilegales en un 7.5%. En el Área rural se cuenta con un cubrimiento de acueducto en un 48%, el acueducto de Sucuneta, ubicado en Tausa - Cundinamarca abastece a los municipios de Tausa, Sutatausa, Nemocón y Cucunubá y así mismo en Nemocón se presenta un cubrimiento del 17% en el área rural sobre las veredas de Checua, Patio bonito, Cerro Verde, Casablanca, Susata, Mogua, siendo este acueducto controlado directamente por la parte administrativa de Sucuneta.
Para la cobertura total de la Veredas Patio Bonito, Cerro Verde y Casablanca es necesario la construcción de un nuevo acueducto que viene desde el río Neusa, en la actualidad se están estudiando los diseños por parte de la CAR, para que sea otorgado la concesión de aguas al municipio y así poder iniciar la instalación de la tubería de distribución, haciéndose necesario la gestión para conseguir recursos para la red de conducción y las obras civiles tales como bocatoma, desarenador, planta de tratamiento y tanque de almacenamiento. El acueducto del sector El Volador y Astorga parte alta cuenta con la red de conducción y tanque de almacenamiento, es prioritario la instalación de la red de conducción para dar solución definitiva a esta población. De igual forma la red del acueducto veredal en Agua Clara se encuentra en Asbesto Cemento o cual conlleva a fallas en el sistema por taponamientos periódicos, requiriéndose cambiarla por PVC. 72
El cubrimiento del acueducto regional de los municipios Zipaquirá, Cogua y Nemocón, presenta una red de salida principal controlada por un sistema de macro-medición tomado cada 3 horas, por los funcionarios de la planta, contando con tubería de 8” de diámetro, se desarrolla un recorrido en el cual se encuentran válvulas reguladoras de caudal, válvulas de purga y ventosas que son estos accesorios los que permiten un adecuado funcionamiento, pero que a su vez requieren de un mantenimiento periódico, para generar una conducción correcta hacia el tanque de almacenamiento, ubicado en la Vereda el Perico.
¾ Servicio de alcantarillado existente.
El alcantarillado esta construido en
tubería de gres y asbesto cemento de 6” y 8”, tienen colectores que distribuyen dichas aguas en 24” y 36”, las cuales son conducidas por diferentes ramales a quebradas llegando al Río Checua. El alcantarillado urbano se maneja con canalizaciones que desembocan en una 10 Lts, por segundo recolectando aguas negras y aguas lluvias. Es por esto que se presentan rebosamientos inadecuados en los pozos que articulan estas redes. Debido a todo lo anterior es prioritario la realización del plan maestro de alcantarillado para el casco urbano del municipio. Se debe realizar un mantenimiento periódico en los respectivos sumideros, pozos y quebradas de las cuales están el Vallado negro y otros 4 Km. La zona rural no cuenta con el servicio de alcantarillado causando inconvenientes en época de invierno, como ocurre en el Barrio San Rafael, ya que se inundan las calles y viviendas, produciendo malos olores y 73
posibles enfermedades trasmitidas por el agua contaminada. Por lo tanto se diseñan pozos sépticos en las veredas Mogua, Perico, Astorga y Agua Clara.
El alumbrado público es manejado
¾ Servicio de energía eléctrica.
directamente por el municipio y ha tenido una cobertura media en todas las veredas, siendo así beneficiadas con este servicio. Excepto las veredas de Patio Bonito y Cerro Verde.
Grafica 2. Cobertura Servicio Energía Eléctrica 29
120 100 80 60 40 20 0
B. S
an B. Ra S an fae ta l B. A n B. O b a r D i v ero in o B. Niñ C o og La oll o C P ue as ab rta Ag lan u a ca C C lara am ac As ho C t er org ro a Ve rd e Pe ric M o og C ua he cu Su a sa O ta ra Pa to t io ri o Bo ni to
% de cobertura
Cobertura Servicio Energía Electrica
Barrio o Vereda
•
Dinámica poblacional. Nemocón en los últimos dos censos (1985 y 1993)
registró un incremento de población en el área urbana del 9.76% con una 29
ALCALDÍA MUNICIPAL DE NEMOCÓN. Plan De Desarrollo Municipal
74
proyección de incremento para el año 2006 del 54.30%. Así mismo con relación a la población rural registró un incremento de la población de 35.97%, con una proyección de incremento para el año 2006 del 14.78%. De acuerdo a los anteriores resultados se puede concluir que la población del municipio crecerá para el año 2006 en un 46.25%, con relación al censo efectuado en el año 1993. En la tabla 13 se registra el número de habitantes registrados en los últimos dos censos y las proyecciones efectuadas en número de habitantes para los años 1998 y 2006.
Tabla 13. Crecimiento Urbano. Población Municipal Urbano y Rural 30
Población Área Urbana Área Rural Total Municipal
Censo 1985 3307 3497 6804
Censo 1993 3630 4755 8385
Proyección Proyección 1998 2006 4489 5601 5804 6662 10293 12263
4.1.4 Recursos de agua.
•
Precipitación ¾ Distribución espacial. Las lluvias en el área municipal no se distribuyen homogéneamente, encontrando variación entre un extremo y otro: los
30
ALCALDÍA MUNICIPAL DE NEMOCÓN. Plan De Desarrollo Municipal
75
volúmenes más altos de precipitación se registran en la parte sur, en los límites con Zipaquirá y Cogua, con valores que fluctúan entre 800 y 900 mm al año.
En la
medida que se asciende hacia el nor – oriente, las cantidades van
disminuyendo hasta alcanzar valores mínimos que oscilan entre 500 y 600 mm; sin embargo, en sentido al occidente, en los límites con Cogua, la cantidad de lluvia bordea los 800 mm al año. Al efectuar un balance hídrico general, se concluye que el municipio se halla sobre una zona con déficit de humedad.
¾ Distribución temporal. Durante el año la cantidad de precipitación varía considerablemente. Según el análisis hecho a la distribución temporal en la zona, se encontró un régimen bimodal (régimen andino) y uno de transición en el que influye el régimen unimodal.
La zona con régimen bimodal está ubicada en el occidente y sur del municipio; es decir próximo a la zona plana y el sector aledaño al límite con el municipio de Cogua. Se caracteriza por presentar dos periodos secos y dos periodos húmedos. El primer periodo seco corresponde a los meses de enero y febrero, el segundo va de julio a agosto. Por su parte los periodos húmedos comprenden de abril a mayo y el segundo de octubre a noviembre. Los meses de marzo, junio, septiembre y diciembre se clasifican como de transición, que significa que son moderadamente húmedos o secos. Las estaciones Acandí y Checua son representativas en este régimen de lluvias, las cuales están 76
ubicadas cerca del área urbana del municipio, una al sur y la otra al noreste respectivamente.
Grafica 3. Promedios históricos de lluvia – Estación Acandí 31
Promedios historicos de lluvia - Estación Acandí
Precipitación (mm)
120 100 80 60 40 20 0 Ene Feb Mar Abr May Jun
Jul
Ago Sep Oct
Nov Dic
Meses
Grafica 4. Promedios históricos de lluvia – Estación El Checua 32
Precipitación (mm)
Promedios historicos de lluvia - Estación El Checua 100 80 60 40 20 0 Ene Feb Mar Abr May Jun
Jul
Ago Sep Oct
Nov Dic
Meses
31
32
Corporación Autónoma Regional de Cundinamarca. Subdirección de Patrimonio Ambiental. Corporación Autónoma Regional de Cundinamarca. Subdirección de Patrimonio Ambiental
77
La zona con régimen de transición es aquella donde las lluvias no guardan un comportamiento unimodal (típico del sector del embalse del Sisga, con periodo seco entre diciembre y marzo y una temporada húmeda entre mayo y octubre), ni bimodal. En consecuencia, la distribución de lluvias es atípica, con un periodo seco entre enero y febrero. La temporada húmeda esta marcada por lluvias a través del resto de año, con leves incrementos en los meses de marzo y noviembre. Las estaciones Hoyo arriba y El Llano, ubicadas en el extremo norte del municipio, muestran este comportamiento típico.
Grafica 5. Promedios históricos de lluvia – Estación Hoyo Arriba 33
Precipitación (mm)
Promedio historico de lluvia - Estación Hoyo Arriba 80 60 40 20 0 Ene Feb Mar Abr May Jun
Jul
Ago Sep Oct
Nov Dic
Meses
33
Corporación Autónoma Regional de Cundinamarca. Subdirección de Patrimonio Ambiental
78
Grafica 6. Promedios históricos de lluvia – Estación El Llano 34
Precipitación (mm)
Promedio Historico de Lluvia - Estación El Llano 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Ene Feb Mar Abr May Jun
Jul
Ago Sep Oct
Nov Dic
Meses
•
Recurso de agua superficial. El municipio no cuenta con fuentes hídricas
que puedan ser aprovechadas como abastecimiento seguro de algún proyecto como el planteado. La Corporación Autónoma Regional de Cundinamarca (CAR) posee registros históricos de caudales en el río Checua, que han demostrado que no obstante la recuperación de la cuenca, no se considera una alternativa segura para el suministro de agua. Con base a en la curva de duración de caudales diarios de la estación Puente Checua, se deduce que cerca del 10% del tiempo el río permanece seco o con caudales inferiores a 0.005 m3/s y solo el 50% del tiempo mantiene un caudal superior a 0.05m3/s.
34
Corporación Autónoma Regional de Cundinamarca. Subdirección de Patrimonio Ambiental
79
Grafica 7. Curva de duración de caudales mínimos – Estación Puente Checua 35
4.1.5 Recursos de tierra.
Tal como se observa en la tabla 14 existen diversos usos que se le dan a la tierra, entre los cuales el más significativo es el uso pecuario y pastos con un porcentaje del 80.22%, seguido por el uso forestal y de Recreo con un Porcentaje del 14.90%.
35
Corporación Autónoma Regional de Cundinamarca. Subdirección de Patrimonio Ambiental
80
Tabla 14. Usos de la tierra 36
Usos de la tierra Tipo Agrícola Pecuario y pastos Minero Forestal y recreo Industria de flores Centros poblad La Puerta, Oratorio y Patio Bonito Casco urbano
Extensión Porcentaje 100 has 0,99% 8100 has 80,22% 132 has 1,30% 1500 has 14,90% 114 has 1,13% 89 has 0,88% 61 has 0,60%
Grafica 8. Distribución del uso de la tierra 37
Distribución del uso de la tierra (has) 61
89 114 1500
Agricola
100
Pecuario y pastos
132
Minero Forestal y recreo Industria de flores 8100
36 37
ALCALDÍA MUNICIPAL DE NEMOCÓN. Plan De Desarrollo Municipal 2004 ALCALDÍA MUNICIPAL DE NEMOCÓN. Plan De Desarrollo Municipal 2004
81
Centros poblados Casco urbano
4.2 SITUACIÓN DEL ÁREA DEL PROYECTO
4.2.1 Desarrollo agrícola actual.
La distribución uso del suelo en Nemocón de acuerdo a su importancia económica es: 8.100 Hectáreas en explotaciones pecuarias como: Pastos naturales y mejorados, dedicados a la ganadería especializada, población bovina de 11.738 animales, con producción promedio de 12 a 15 litros/día/animal de las razas Holstein, Jersey y Arshyre; la población porcina de 600 en cría y ceba y la población avícola de 400.000 gallinas ponedoras. En el sector pecuario es de pensar en proyectos como mejoramiento de praderas y conservación de forrajes para época de sequía, buscando la capacidad de carga por área. Además la renovación genética y la capacitación en el manejo sanitario de los animales tanto en especies mayores como en menores deben ser prioridad en las políticas de Desarrollo Municipal.
Existe un predominio de cultivos transitorios como arveja verde, papa de las variedades pastusa, R12 y criolla, trigo, fríjol, haba y hortalizas distribuidas en 100 Has con producción de 646 toneladas promedio. Se concluye que en Nemocón cuenta con muy buenas condiciones para el desarrollo de actividades agrícolas por su cercanía a la capital, Ubaté y Zipaquirá, buenas vías de acceso, buenos suelos y baja disponibilidad de agua, por esto se debe buscar la diversificación de la producción y contar con reservorios para el almacenamiento de aguas lluvias. 82
Se debe pensar en cultivos potenciales como hortalizas orgánicas y algunos frutales como curuba, tomate de árbol, uchuva incorporar el sistema de labranza mínima, también generar proyectos productivos para obtener un valor agregado en los sistemas productivos.
La industria de flores tiene un área cultivada de 114 Has, se destaca por ser un producto de alta calidad, el cual es exportado, permitiendo consolidar una economía internacional a partir de lo local; reflejando una economía enclave, en el municipio se cuenta con 12 empresas de flores.
Nemocón cuenta además con una disponibilidad de recursos mineros en 132 Has como son: 2 explotaciones de materia prima de caolín veredas de Checua y Astorga, 1 explotación de carbón vereda de Moguá, 1 explotación de arena vereda la puerta y 80 explotaciones de arcilla ubicadas en las veredas de Checua, Casa blanca, Cerro Verde y Patio Bonito; esta última produce ladrillo y se considera el motor de la economía de la vereda; abastece de trabajo a toda la población hombres, mujeres y niños; pero de igual manera el ambiente es nocivo para la salud.
4.2.2 Problemas y necesidades del área
La población total del Municipio es de 11.485 habitantes, 5.177 en el área urbana corresponde al 45.07% y los 6.308 en el área rural corresponde al 54.92%; de 83
estos últimos 3.000 son pequeños y medianos productores agropecuarios que han contribuido al deterioro de los recursos naturales (agua, suelo, flora y fauna) por su afán de explotar la tierra han deforestado, disminuyendo las especies nativas secando las fuentes de agua, detrimento del suelo por el mal manejo; la falta de adopción de tecnologías apropiadas, uso de implementos agrícolas inadecuados, bajos ingresos familiares, baja producción de los cultivos, carecen de alternativas de producción principalmente en la línea de especies menores y cultivos de frutales, y, ausencia de participación comunitaria para organizarse. Escasez de Agua por el cambio de bosque nativo a bosque comercial, deforestación zonas altas, deterioro del suelo rural, disminución del renglón agrícola y pecuario por parte de los pequeños y medianos productores, ausencia de participación comunitaria
para
organizar
asociaciones
en
los
renglones
productivos
agropecuario y agroindustrial, para obtener valor agregado, déficit en obras de regulación hídrica (reservorios), falta de herramientas ecológicas agrícolas para dar un adecuado manejo al suelo, desviación y canalización de cauces sin criterios técnicos, ni normatividad ambiental por la construcción de tambres, desprotección de los nacimientos y rondas de los recursos hídricos y falta de educación ambiental integral.
4.2.3 Posibles soluciones
Como solución a los problemas antes mencionados, se plantea la posibilidad de establecer un Distrito de Riego en el municipio de Nemocón; para su creación y 84
funcionamiento hay que tener en cuenta entre otros factores, las propiedades físicas del suelo, cultivos rentables para la zona, métodos de riego adecuados, rotación de cultivos, ya que son factores básicos para el uso adecuado y eficiente del recurso tierra.
•
Propiedades físicas del suelo El conocimiento de las propiedades físicas
e hidromecánicas de los suelos, es factor determinante del riego para la identificación o diversificación de la producción agrícola. Se presenta a continuación un resumen de las propiedades físicas e hidrodinámicas de los suelos de la región de Nemocón, para conocer la capacidad de almacenamiento de agua en la zona radical para cultivos con desarrollo superficial de raíces.
Se obtuvieron las identificaciones texturales para varios sitios de muestreo, predominado la textura franco arcillosa.
•
Método de riego por aspersión Este tiene una importancia enorme, como
se ve al comparar la diferencia de producción de tierras en regadío con las de secano, así como el bienestar que reina en las primeras y el nivel medio de vida en que se desenvuelve su población sin contar con el aumento de mano de obra que el cultivo exige. La transformación en regadío de un terreno, está limitada muchas veces, no por su desembolso económico, sino por factores tales como
85
caudal de agua disponible o condiciones topográficas del suelo para su transformación.
El riego es junto con los abonos, el medio eficaz de aumentar la productividad agrícola de un país sin incrementar las superficies de cultivo, ni provocar la erosión. La humedad disponible de un suelo, es la que fija su productividad; por tanto, el riego no debe solo proporcionar esta humedad sino que debe hacerlo en el momento y la cantidad adecuada. Cuando esto se logra en un regadío, es cuando se independiza totalmente del régimen de lluvias y las lluvias suplementan el riego científico; no a la inversa.
El haber hecho posible este nuevo concepto del riego agrícola, se debe a los sistemas de riego por aspersión, que empezaron a iniciarse, en gran escala, en diversos países, por el año 1929 a 1930, pero sin resultado satisfactorio hasta estos últimos años debido a la dificultad de su manejo y al gasto excesivo de reposición de tuberías, factor este último que al usar las de aluminio o acero estirado. De poco peso y baratas, lo ha soslayado y ha dado impulso a este sistema de riego.
¾ Composición de un equipo de riego por aspersión. Se compone de tubería de peso ligero, con conexiones de empalme rápido, aspersores, bomba centrifuga y motor, así como una serie de codos, mangueras etc., precisas para el acoplamiento de sus diversas partes. De esta forma se consigue 86
proporcionar el agua al terreno por medios mecánicos, sin tener influencia sobre esta distribución las condiciones o estado del suelo, consiguiendo constancia en la distribución. El ideal de este sistema es que la distribución del agua se asemeje en lo posible a lo de la lluvia.
¾ Descripción de un equipo de riego por aspersión. Las partes fundamentales de un equipo de riego por aspersión son captación de agua, equipo para impulsar el agua, tubería y sistema de distribución, cabezales aspersores o regadores y ramales.
o
Captación del agua: Sin caudal apropiado y seguro, es antieconómico instalar un sistema de riego. Si el agua es superficial, es decir, de río o manantial, los costos del equipo de bombeo serán menores si es de pozo. No obstante puede ocurrir que la distancia de esta agua superficial sea excesiva o que las condiciones topográficas del suelo obliguen a obras tan costosas para su captación que esta solución sea poco económica y haya que recurrirse a los pozos. Si el agua es de río solo se deberá tener en cuenta las obras que haya de ejecutar para instalar el equipo de bombeo.
o Equipo de extracción e impulsión de agua: Se compone de la bomba y motor. La bomba puede ser de tres tipos: centrifuga, de turbina de pozo profundo o de turbina de flujo mixto; y a su vez las de estos tres tipos pueden establecerse portátiles o estables. El motor puede ser eléctrico o 87
de combustión interna y en ambos casos acoplado directamente o con unión cardan o con correas trapezoidales o planas. o Tubería y sistema de distribución: Consiste siempre en una tubería principal, que puede ser fija y ramales laterales que son transportables, a cuyo fin son generalmente de aluminio. Estos ramales conducen el agua a los aspersores. o Regadores o cabezales aspersores: Hay algunos sistemas de riego por aspersión que tiene la tubería de los ramales perforada, no precisamente en este caso aspersores. Cuando el sistema es de presión media (trabaja con una presión de 1.8 a 3.9 Kg./cm2) los regadores son giratorios, describiendo un circulo en su funcionamiento. Los aspersores no solo varían la distancia entre ellos, sino que varían su altura del suelo, con arreglo al cultivo. o Ramales: La ventaja de ser móviles los ramales es que disminuyen el costo de tubería permanente; de esta forma si la tubería es transportable y ligera, se pueden regar grandes superficies con una menor longitud de tubería.
Al proyectar un sistema de riego por aspersión debe tenerse presente que éste, no solo ha de proporcionar el agua precisa según los cultivos y constitución del suelo, sino que debe dar un buen rendimiento con el menor costo anual, resultado de manipulaciones mínimas.
88
4.3 CUENCA HIDROGRÁFICA DEL RÍO CHECUA
Características de la Cuenca del Río Checua
•
Ubicación del río Checua
La Cuenca Hidrográfica del río Checua está
localizada al norte de la Sabana de Bogotá, en jurisdicción de los Municipios de Nemocón, Tausa, Cogua y Suesca.
Figura 8.Mapa de ubicación del río Checua 38
38
Corporación Autónoma Regional de Cundinamarca. SAU
89
•
Superficie Tiene 17517 hectáreas de las cuales el 27% (4842 has) corresponde a zonas planas, el 19% (3314 has) se encuentran con erosión crítica acelerada y el 54% (9361 has) presentan erosión ligera.
•
Geología Las formaciones geológicas afloradas son de origen marino y se formaron en la era terciaria. Estas contienen carbón, sal y grada. Son muy blandas e inestables, por lo que se erosionan fácilmente. Los materiales que la constituyen son blandos.
•
Suelos Los que aún existen muestran perfiles decapitados, en su mayoría ácidos y bajos en nutrientes, su textura es franco arcillosa.
•
Vegetación Presumiblemente antes de la intervención del hombre, una tupida vegetación cubría todo el territorio, pero de esta ya no existen sino escasas muestras. La vegetación secundaria dominante es muy resistente a la sequía y consta de asociaciones entre arbustos y hierbas sin valor económico. La cobertura forestal está representada por especies nativas propias de clima frío, de porte bajo o achaparrado con muy poca utilización comercial.
•
Clima El conjunto de la cuenca tiene en promedio 711mm, de precipitación anual que se representa en pocos aguaceros torrenciales. La temperatura es de 10 ºC con grandes variaciones que fluctúan entre 3ºC y 22 ºC lo cual provoca heladas
y escarchas que son factores limitantes para muchas
especies vegetales. El viento alcanza velocidades de 22 m/s (80 km/h), factor que acelera la erosión eólica y es otra limitante para el desarrollo de la vegetación.
90
•
Erosión La pérdida promedio de suelo en la Cuenca es de 359520 toneladas por año lo que representa una pérdida anual aproximada de 21 toneladas por hectárea. En la parte alta del Río Bogotá sus aguas llevan 50 gramos de sedimento por metro cúbico y el Río Checua transporta 2106 gramos de sedimentos por metro cúbico.
En avenidas máximas este transporte se
aumenta a 44000 gramos por metro cúbico. Las aguas del Río Checua son utilizadas en la Planta de Tibitó aproximadamente 30 días en el año y durante este periodo los costos de tratamiento de las aguas se recarga en un 87%. Con el avance de la erosión se pierden en la Cuenca 45 has, anualmente de las que se utilizaban en labores agrícolas. •
Hidrografía El Río Checua es afluente del río Neusa, el cual desemboca, a su vez, en la margen derecha del Río Bogotá, entre Zipaquirá y Nemocón. La Cuenca hace parte de la cuenca alta del Río Bogotá. La zona de vertiente limita en sus partes altas con las divisorias de agua de los ríos Suta y Lenguazaque (vertientes del río Suárez), por el este y sur el Río Bogotá y por el oeste con el Río Neusa. Dentro de las tributarias principales están las quebradas la Despensa, Rasgata, La Honda y Pajarito. Todas las quebradas de la cuenca se secan en las épocas de verano y su aporte de caudal es muy bajo, depositando en cambio gran cantidad de sedimentos procedentes de las zonas erosionadas.
91
4.4 DISEÑO DE LAS DOS ALTERNATIVAS
•
Delimitación del área afectada con el proyecto El área de riego comprende 5270 hectáreas de las cuales 72 hectáreas son para actividad agrícola y 5198 hectáreas son para pastos y actividad pecuaria.
o Vereda Astorga: Tiene 810 has para riego las cuales se dividen en: Actividad agrícola → 10 has Pastos y pecuarios → 800 has
o Vereda Cerro Verde: Tiene 1380 has para riego las cuales se dividen en: Actividad agrícola → 20 has Pastos y pecuarios → 1360 has
o Vereda Checua: Tiene 1200 has para riego las cuales se dividen en: Actividad agrícola → 20 has Pastos y pecuarios → 1200 has
o Vereda Mogua: Tiene 820 has para riego las cuales se dividen en: Actividad agrícola → 8 has Pastos y pecuarios → 812 has
o Vereda Perico: Tiene 620 has para riego las cuales se dividen en: 92
Actividad agrícola → 8 has Pastos y pecuarios → 612 has
o Vereda Susatá: Tiene 420 has para riego las cuales se dividen en: Actividad agrícola → 6 has Pastos y pecuarios → 414 has
¾
Para el desarrollo de la actividad agrícola el área se distribuye de la siguiente forma:
o Vereda Astorga: Tiene 10 has para actividad agrícola las cuales se dividen en: Papa → 7 has Trigo → 2.5 has Arveja → 0.5 has
o Vereda Cerro Verde:
Tiene 20 has para actividad agrícola las cuales se
dividen en: Papa → 12 has Trigo → 3 has Arveja → 2 has Frijol → 1.5 has Hortalizas → 1ha
93
o Vereda Checua: Tiene 20 has para actividad agrícola las cuales se dividen en: Papa → 14 has Trigo → 3 has Arveja → 2 has Hortalizas → 1ha
o Vereda Mogua: Tiene 8 has para actividad agrícola las cuales se dividen en: Papa → 2 has Trigo → 3 has Arveja → 1 ha Hortalizas → 2has
o Vereda Perico: Tiene 8 has para actividad agrícola las cuales se dividen en: Papa → 1.5 has Trigo → 1.5 has Arveja → 2 has Hortalizas → 2has Frijol → 1 ha
o Vereda Susatá: Tiene 6 has para actividad agrícola las cuales se dividen en: Papa → 3 has Trigo → 1 ha 94
Hortalizas → 1has Fríjol → 1 ha
¾
Área total de cultivos:
Papa (39.5 has) + Trigo (14 has) + Arveja (7.5 has) + Fríjol (3.5 has) + Hortalizas (7.5 has) = 72 has
•
Obtención del caudal de diseño
Para determinar el volumen de agua que necesita 1 hectárea de cada cultivo se aplica la siguiente formula: cantidad de agua en (m 3 /s) cantidad de plantas que tiene una hectarea
Tabla 15. Cantidad aproximada en promedio absorbido por diferentes cultivos 39
Cultivo Papa Arveja Trigo Fríjol Hortalizas
Mm 550 750 800 800 770
M3/ha 5500 7500 8000 8000 7700
o 1 hectárea de papa tiene 35000 plantas → necesidad promedio de agua será:
5500 = 0.157m 3 35000
39
Manuales para educación agropecuaria riegos y drenajes, Trillas México 1983
95
o 1 hectárea de arveja tiene 40000 plantas → necesidad promedio de agua será:
7500 = 0.187m 3 40000 o 1 hectárea de trigo tiene 80000 plantas → necesidad promedio de agua será:
8000 = 0.10m 3 80000 o 1 hectárea de fríjo tiene 50000 plantas → necesidad promedio de agua será:
8000 = 0.16m 3 50000
o 1 hectárea de hortalizas tiene 30000 plantas → necesidad promedio de agua será:
7700 = 0.256m 3 30000
¾
Consumo de agua de los cultivos: Se aplica una regla de tres simple, luego ese resultado se mayora multiplicándolo por 1.3 para así determinar el volumen de agua de los cultivos.
o
Papa → 1 ha papa 39,5 has de papa
X=
→ 0,153 m3 → X
39.5 has * 0.157 m 3 = 6.201m 3 1 ha
96
6.201 * 1.3 = 8.06m 3 o
Arveja → 1 ha arveja 7.5 has de arveja
X=
→ 0,187 m3 → X
14 has * 0.187 m 3 = 1.4025m 3 1 ha
1.4025 * 1.3 = 1.82m 3
o
Trigo → → 0,10 m3 → X
1 ha trigo 14 has de trigo
X=
14 has * 0.10 m 3 = 1.4m 3 1 ha 1.4 * 1.3 = 1.82m 3
o
Fríjol → → 0,16 m3 → X
1 ha fríjol 3.5 has de fríjol
3.5 has * 0.16 m 3 X= = 0.56m 3 1 ha
0.56 *1.3 = 0.728m 3
o
Hortalizas → 1 ha hortalizas → 0,256 m3 7.5 has de hortalizas → X
97
X=
7.5 has * 0.256 m 3 = 1.92m 3 1 ha
1.92 * 1.3 = 2.496m 3
Luego de hallar este volumen de agua se suman cada uno de los volúmenes de cada cultivo para determinar un volumen total.
V = 8.06 + 1.82 + 1.82 + 0.728 + 2.495 = 14.923m 3
El volumen total se divide en el número de segundos que tiene un día (86400 sg) para así conocer el consumo de agua de los cultivos.
Consumo =
3 V 14.923m 3 = = 0.00017 m sg 86400 sg t
Se procede ha determinar el consumo que tienen las 5198 has de pasto restantes dentro del área de riego para ellos se aplica una regla de 3 simple de la siguiente manera: o
Pastos → 1 ha pasto 5198 has pasto
X=
→ 50 lit/día → X
5198 has * 50 lt 1 ha
día = 259900 lt
98
día
Ese resultado lo pasamos a metros cúbicos dividiendo en 1000 lo cual nos da 259.9 m3/día, luego dividimos en (86400 sg) para determinar el consumo de agua del pasto en un día lo que nos da como resultado 0.003 m3/sg.
De esta forma el caudal de diseño para nuestra alternativa será la suma del consumo total de los cultivos más el consumo total del pasto.
Q = 0.00017 m
3
sg
+ 0.003008 m
3
sg
= 0.003178 m
3
sg
Lo cual se aproximara a 0.00318 m3/sg para un mejor desarrollo del diseño.
•
Obtención del caudal que proporciona la fuente La fuente que suministrara el caudal para el desarrollo del proyecto es el Río Checua el cual tiene una oferta hídrica de 5 lt/s cuando el río permanece seco (aproximadamente el 10% destiempo) y 50 lt/s (aproximadamente el 50% del tiempo).
•
Calculo y diseño de las estructuras que permiten desarrollar las dos alternativas propuestas
Datos Qd = caudal de diseño Qd = 3.18 lt/s este caudal sirve para el diseño ya que es menor que el mínimo caudal de la fuente (5 lt/s). Periodo de diseño 20 años
99
Aforo río en tiempo seco 5 lt/s Ancho del río 2 metros
¾ Alternativa 1
Con esta alternativa se pretende captar el agua mediante una bocatoma de fondo ya que el caudal es muy pequeño, la cual tendrá una conducción de 20 metros, hasta el desarenador luego se trabaja el método de bombeo ya que la topografía de la zona lo justifica, inmediatamente se llevara el agua hasta un tanque de almacenamiento en una cota superior para garantizar la distribución por gravedad.
o Diseño de la Bocatoma →
¾ Diseño de la presa
El ancho de la presa se supone 0.4 metros
La lámina de agua en las condiciones de diseño es de:
⎛ Q ⎞ H=⎜ ⎟ ⎝ 1.84 * L ⎠
2
3
⎛ 0.00318 ⎞ =⎜ ⎟ ⎝ 1.84 * 0.4 ⎠
2
3
La corrección por las dos contracciones laterales es:
100
= 0.026m
L' = L − 0.2 H = 0.4 − 0.2 * 0.026 = 0.39m
Velocidad del río sobre la presa:
V=
Q 0.00318 = = 0.313 m s L'*H 0.39 * 0.026
0.3 m < 0.313 m < 3.0 m s s s
¾ Diseño de la rejilla y canal de aducción
Alcance filo superior (m) X s = 0.36Vr X s = 0.36(0.313)
2/3
+ 0.60H 4/7
2/3
+ 0.60(0.026 )
4/7
X s = 0.24m Alcance filo inferior (m)
X i = 0.18Vr Xi = 0.18(0.313)
4/7
+ 0.74H 2/4
4/7
+ 0.74(0.026 )
X i = 0.21m
Ancho del canal de aducción (m)
101
2/4
B = Xs + 0.10 B = 0.24 + 0.10
B = 0.34m
Longitud de la rejilla y número de orificios: Se adoptan barrotes ¾’’ (0.0191m) Separación 5cm Velocidad entre los barrotes 2 m/s
Área neta de la rejilla (m2)
An =
An =
Q 0.9Vb
0.00318 0.9 * (2)
An = 0.00176m 2
Longitud de la rejilla (m)
An =
Lr =
Lr =
a BLr a+b
An * (a + b) aB
0.00176 * (0.05 + 00191) 0.05 * 0.34
102
Lr = 0.00715m
Se adopta 0.20m de longitud de la rejilla, recalculando se obtiene:
An =
0.05 * (0.34 * 0.20) 0.05 + 0.0191
An = 0.049m 2 ≈ 0.050m 2
Número de orificios es de:
N=
N=
An a× B
0.050 0.05 × 0.34
N = 2.94 orificios
Se adoptan 3 orificios separados entre si 5 cm., con lo cual se tienen las siguientes condiciones finales:
Área neta An = 0.05 × 0.34 × 3
An = 0.051m 2
103
Velocidad entre barrotes
Vb =
0.00318 0.9 × 0.051
Vb = 0.070 m
s
Longitud de la rejilla
Lr =
0.051 × (0.05 + 0.0191) 0.05 × 0.34 Lr = 0.21m
Los niveles de agua en el canal de aducción son: * Aguas abajo
⎛ Q2 he = hc = ⎜⎜ 2 ⎝ gB
⎞ ⎟⎟ ⎠
1
3
⎛ 0.00318 2 he = hc = ⎜⎜ 2 ⎝ 9.81 × 0.34
he = hc = 0.020m
* Aguas arriba Lc = Lr + Esp muro Lc = (0.21+ 0.3) = 0.51m
104
⎞ ⎟⎟ ⎠
1
3
2 ⎡ iLc ⎞ ⎤ ⎛ ho = ⎢2he + ⎜ he − ⎟ ⎥ 3 ⎠ ⎦⎥ ⎝ ⎣⎢
1
2
2 − iLc 3
2 ⎡ (0.03 × 0.51) ⎞ ⎤ ⎛ 2 ho = ⎢2 (0.020) + ⎜ 0.020 − ⎟ ⎥ 3 ⎠ ⎦⎥ ⎝ ⎣⎢
ho = 0.022m
La altura total de los muros en el canal de aducción
Ho = ho + BL
Ho = 0.022 + 0.15
Ho = 0.172m
He = 0.172 + (0.03 × 0.51) He = 0.172 + (0.03 × 0.51) He = 0.187 m
La velocidad del agua al final del canal es
Ve =
Ve =
Q Bhe
0.00318 0.34 × 0.020
Ve = 0.47 m / s
105
1
2
2 − (0.03 × 0.51) 3
0.3 m < 0.47 m < 3.0 m s s s
¾ Diseño de la cámara de recolección
Alcance filo superior (m) X s = 0.36Ve 2/3 + 0.60h e X s = 0.36(0.47 )
4/7
+ 0.60(0.020 )
2/3
4/7
X s = 0.28m Alcance filo inferior (m) X i = 0.18Ve
Xi = 0.18(0.47 )
4/7
4/7
+ 0.74h e
3/4
+ 0.74(0.020)
2/4
X i = 0.16m
Ancho del canal de aducción (m)
B camara = Xs + 0.30 B camara = 0.28 + 0.30 B = 0.58m
Por facilidad de acceso y mantenimiento se adopta una cámara de 1.00m (en el sentido Bcamara) por 1.20m de lado
106
¾ Cálculo de la altura de los muros de contención Tomando Qmáx del río 1.20m3/s, la altura de la lámina de agua en la bocatoma es
⎛ Q ⎞ H=⎜ ⎟ ⎝ 1.84 × L ⎠
2/3
⎛ 0.120 ⎞ H=⎜ ⎟ ⎝ 1.84 × 0.4 ⎠
2/3
H = 0.23m 3 / s
Dejándole un borde libre de 33 cm., entonces la altura del muro será de 1.0m
¾ Cálculo del caudal de excesos
Caudal medio del río es 0.05m3/s
Q ⎞ ⎛ H=⎜ ⎟ ⎝ 1.84 × 0.4 ⎠
2/3
⎛ 0.05 ⎞ H=⎜ ⎟ ⎝ 1.84 × 0.4 ⎠
2/3
H = 0.17 m
Caudal captado Qcap = Cd × Aneta 2 gH
Qcap = 0.3 × 0.051 2 × 9.81 × 0.17
107
Qcap = 0.028m 3 / s Caudal de excesos
Qexc = Qcap − Qdis Qexc = 0.028 − 0.00318 Qexc = 0.025m 3 / s
Las condiciones en el vertedero de excesos
Qexc ⎞ ⎛ Hexc = ⎜ ⎟ ⎝ 1.84 × Bcamara ⎠ ⎛ 0.025 ⎞ Hexc = ⎜ ⎟ ⎝ 1.84 × 1.0 ⎠
2/3
2/3
Hexc = 0.057 m
Vexc =
Qexc Hexc × Bcam
Vexc =
0.025 0.057 × 1.0
Vexc = 0.44m / s
Xs = 0.36 Vexc 2 / 3 + 0.60 Hexc 4 / 7 Xs = 0.368(0.44) 2 / 3 + 0.60(0.057) 4 / 7 Xs = 0.325m
108
El vertedero de excesos estará colocado a (0.325+0.057) = 0.328m de la pared aguas debajo de la cámara de recolección quedando aguas arriba del mismo una dista de (1.2 + 0.382) = 1.582m
Cálculo de las cotas Fondo de la quebrada en la captación
=
2572.3
Diseño:
=
2572.3 + 0.026 = 2572.326
Máxima:
=
2572.3 + 0.29 = 2572.59
Promedio:
=
2572.3 + 0.17 = 2572.47
=
2572.3 + 0.60 = 2572.9
Fondo aguas arriba:
=
2572.3 – 0.168 = 2572.132
Fondo aguas abajo:
=
2572.3 -0.183 = 2572.117
Lámina aguas arriba:
=
2572.132 + 0.018 = 2572.138
Lámina aguas abajo:
=
2572.117 + 0.018 = 2572.135
Lámina de agua:
=
2572.117 – 0.15 = 2571.967
Cresta del vertedero de excesos:
=
2571.967 – 0.06 = 2571.907
Fondo:
=
2571.907 – 0.40 = 2571.507
Lámina sobre la presa:
Corona de los muros de contención: Canal de aducción:
Cámara de recolección
109
Tubería de excesos Cota de entrada
=
2571.507
Cota del río en la entrega
=
2571 + 0.30 = 2571.30
o Conducción bocatoma - desarenador →
Qdiseño = 0.00318m3/s Tubería PVC n = 0.009 Longitud de conducción = 20m
Pendiente de la tubería (m/m)
S=
(2571.507 − 2571.346) × 100 20
S = 0.805%
Diámetro comercial de la tubería
⎛ nQ ⎞ D = 1.548⎜ 1 / 2 ⎟ ⎝S ⎠
3/8
⎛ 0.009 × 0.00318 ⎞ D = 1.548⎜ ⎟ 1/ 2 ⎠ ⎝ 0.00805 D = 0.075m ≈ 3' '
110
3/8
Tomando diámetro comercial tipo PVC Gerfor D = 3’’ (0.0762m) se aplican condiciones de flujo a tubo lleno.
Caudal a tubo lleno ⎛ D 8 / 3 S 1/ 2 Q lleno = 0.312⎜⎜ n ⎝
⎞ ⎟⎟ ⎠
⎛ 0.0762 8 / 3 × 0.008051 / 2 Q lleno = 0.312⎜⎜ 0.009 ⎝
⎞ ⎟⎟ ⎠
Q lleno = 0.00324 m 3 / s
Velocidad a tubo lleno Vlleno =
Vlleno =
Qlleno Alleno
0.00324
π 4
0.0762 2
Vlleno = 0.71m / s
Relación Hidráulica 40
Q 0.00318 = = 0.98 Qlleno 0.00324
40
LÓPEZ CUALLA, Ricardo Alfredo. Elementos de diseño para acueductos y alcantarillados. 1ed. Bogotá: Escuela Colombiana de Ingeniería, 1995. p.145
111
Con el valor de Q/Qlleno se obtiene:
Vr = 1.039 Vlleno Vr = 1.039 × Vlleno Vr = 1.039 × 0.71 = 0.73m / s
d = 0.892 D d = 0.892 × D d = 0.892 × 0.0762 = 0.068m
Verificación de la cota de salida de la bocatoma d + 1.5
S=
V2 0.73 2 = 0.068 + 1.5 = 0.108m 2 × 9.81 2g
(2571.707 − 2571.346) × 100 = 1.8% 20 ⎛ nQ ⎞ D = 1.548⎜ 1/2 ⎟ ⎝S ⎠
3/8
⎛ 0.009 × 0.00318 ⎞ D = 1.548⎜ ⎟ 1/2 ⎝ 0.01805 ⎠
3/8
D = 0.06m ≈ 2.6' '
Tomando un diámetro comercial de 3’’ entonces D = 0.0762m
Q lleno
D8 / 3 S 1/ 2 = 0.312 n
112
Q lleno = 0.312
0.0762 8 / 3 0.0181 / 2 0.009
Q lleno = 0.00485m 3 / s
Vlleno =
Vlleno =
Qlleno Alleno
0.00485
π 4
(0.0762) 2
Vlleno = 1.06m / s 1.06m/s > 0.6m/s
0.00318 Q = = 0.06 0.0485 Qlleno
Vr = 0.492 Vo Vr = 0.492 × 1.06 Vr = 0.52m / s
d = 0.210 D d = 0.210 × 0.0762 d = 0.016m
113
Caudal de excesos máximo previsto
Qexc = Qlleno - Qdiseño Qexc = 0.00485 - 000318 Qexc = 0.00167m 3 / s Este es el caudal que se debe tener en cuenta en el momento de diseñar la estructura de excesos del desarenador.
Cotas definitivas y condiciones hidráulicas
Cota bate a la salida de la bocatoma
=
2571.767
Cota clave a la salida de la bocatoma
=
2571.5406
Cota batea a la llegada del desarenador
=
2571.346
Cota clave a la llegada del desarenador
=
2571.47
Cota lamina de agua a la llegada del desarenador
=
2571.42
o Diseño Desarenador →
Condiciones de diseño del desarenador Remoción de partículas hasta 0.05mm de diámetro Grado de remoción del 75% Temperatura 10ºC Viscosidad cinemática 0.01308 cm2/s
114
Grado del desarenador 1
Cálculo de los parámetros de sedimentación Velocidad de sedimentación de las partículas ds = 0.05mm
Vs =
Vs =
g (ρ s − ρ ) 2 d 18 μ
981 (2.65 − 1) (0.005) 2 18 0.01308 Vs = 0.1718cm / s
Número de Hazen 41 n=1 Remoción del 75%
θ t
= 3.00
Suponiendo la profundidad útil de sedimentación H = 1.5m el tiempo que tardaría la partícula de d = 0.05mm, en llegar al fondo seria
t=
H 150 = = 707.54sg Vs 0.1718
Periodo de retención hidráulico
t=
H 150 = = 707.54sg Vs 0.1718
41
LÓPEZ CUALLA, Ricardo Alfredo. Elementos de diseño para acueductos y alcantarillados. 1ed. Bogotá: Escuela Colombiana de Ingeniería, 1995. p.160
115
θ = 0.5896horas
(0.5hr ≤ θ ≤ 4hr )
Volumen del tanque
Volumen = θ × Q Volumen = 2122.64 × 0.00318
Volumen = 6.74m 3
Área superficial del tanque
V H
As = As =
6.74 1.50
As = 4.49m 2 Las dimensiones del tanque son L:B = 3:1
B=
As 3
B=
4.49 3
B = 1.22m
116
L = 3× B L = 3 × 1.22
L = 3.67 m
Carga hidráulica superficial del tanque
q=
q=
Q As
0.00318 4.49
q = 0.000708 m
q = 61.17 m
3
m 2 sg
3
m2d
Vo = q = 0.000708 m Vo = q = 0.0708 cm
do =
do =
sg
sg
Vo × 1.8 × μ g × (ρs - ρ )
0.0708 × 1.8 × 0.01308 981 × 1.65
do = 0.00320cm ≈ 0.0320mm
117
Se demostró anteriormente que la velocidad de tiempo es igual a la relación de velocidades, entonces
θ t
=
Vs 0.1718 = = 2.42 Vo 0.0708
Velocidad horizontal
Vh =
Vh =
Q VVOL = W H
0.00318 × 100 1.5 × 1.22
Vh = 0.1732 cm
s
Velocidad horizontal máxima
Vh max = 20 × Vs Vh max = 20 × 0.1718 = 3.43 cm
sg
Velocidad de resuspensión máxima
Vr =
Vr =
8K × g × (ρs - ρ ) × d f
8 × 0.04 × 981 × (1.65) × 0.005 0.03
Vr = 9.3 cm
118
s
Cálculo de los elementos del desarenador Vertedero de salida ⎛ Q ⎞ Hv = ⎜ ⎟ ⎝ 1.84 × B ⎠
2
3
⎛ 0.00318 ⎞ Hv = ⎜ ⎟ ⎝ 1.84 × 1.22 ⎠
2
3
Hv = 0.0126m
Vv =
Vv =
Q B × Hv
0.00318 1.22 × 0.0126
Vv = 0.206 m
s
Por efectos de diseño se toma un B = 0.5 m ⎛ Q ⎞ Hv = ⎜ ⎟ ⎝ 1.84 × B ⎠
2
⎛ 0.00318 ⎞ Hv = ⎜ ⎟ ⎝ 1.84 × 0.5 ⎠
3
2
Hv = 0.02286m
Vv = Vv =
Q B × Hv
0.00318 0.5 × 0.0126
119
3
Vv = 0.28 m
s
La velocidad sobre la cresta del vertedero debe ser en teoría mayor de 0.3 m/s para poder aplicar en rigor la ecuación del alcance horizontal de la vena vertiente, el valor de 0.28 m/s puede aproximarse a 0.3 m/s con lo que se obtiene.
Xs = 0.36(Vv) 2 / 3 + 0.60( Hv) 4 / 7 Xs = 0.36(0.28) 2 / 3 + 0.60(0.0228) 4 / 7 Xs = 0.22m
Pantalla de salida Profundidad
=
H/2
=
0.75m
Distancia de vertedero de salida
=
15Hv
=
0.342m
Profundidad
=
H/2
=
0.75m
Distancia a la cámara de aquietamiento
=
L/4
=
0.375m
Profundidad máxima
=
0.40m
Distancia pto. De salida de la cámara De aquietamiento
=
L/3
=
0.5m
Distancia punto de salida al vertedero Salida
=
2L/3
=
0.375m
Pendiente transversal
=
0.4/B
=
80%
Pendiente longitudinal (L/3)
=
0.4/0.5
=
80%
Pantalla de entrada
Almacenamiento de lodos:
120
Pendiente longitudinal (2L/3)
=
0.4/1
=
40%
Profundidad
=
H/2
=
0.75m
Ancho
=
L/4
=
0.375m
Cámara de aquietamiento
Rebose de la cámara de aquietamiento
Q exc = 0.00167 m
3
sg
⎛ Qexc ⎞ He = ⎜ ⎟ ⎝ 1.84 × Le ⎠ ⎛ 0.00167 ⎞ He = ⎜ ⎟ ⎝ 1.84 × 1 ⎠
2
2
3
3
He = 0.0093m
Vexc =
Qexc Hv × Le
Vexc =
0.00167 0.0093
Vexc = 0.17 m / s
Xs = 0.36 × (0.17 )
2/3
+ 0.60 × (0.0093)
Xs = 0.155m
121
4/7
Lr = 0.35m
Se adopta 0.35m
B - ancho = 0.17m 2
Perfil hidráulico Perdidas a la entrada de la cámara de aquietamiento Tomando un K = 0.1 debido a la disminución de velocidad
hm
V2 = KΔ 2g
V1 = 0.52 m V2 =
s
0.00318 = 0.056 m s 0.35 × 0.16
⎛ 0.52 2 − 0.056 2 h m = 0.1⎜⎜ 2 × 9.81 ⎝
⎞ ⎟⎟ = 0.00136m ⎠
Perdidas a la entrada de la zona de sedimentación
V1 = 0.056 m V2 =
s
0.00318 = 0.056 m s 0.35 × 0.16
⎛ (0.056) 2 − (0.00173) 2 h m = 0.1⎜⎜ 2 × 9.81 ⎝
122
⎞ ⎟⎟ = 0.0000159m ⎠
Perdidas por las pantallas inicial y final son despreciables debido a la magnitud del caudal y del área
Cálculo de los diámetros de la tubería de excesos y lavado *Tubería de excesos, el diámetro es de 4” (0.1016m)
*Tubería de lavado Cota de entrega del desagüe de lavado
=
2569.546m
Cota de lámina de agua sobre la tubería
=
2571.4 m
Diámetro 6” (0.1016m) Longitud de conducción 30m Altura disponible
J=
2571.4 – 2569.546 = 1.854m
H 1.854 = = 0.0618 m m 30 LE
Perdidas en la conducción Entrada normal
=
2.5m
Válvula
=
1.1m
Codo radio corto
=
4.9m
Tee cambio dirección
=
10.0m
Tubería
=
30m
Longitud equivalente total
=
48.5m
123
J=
H 1.854 m = = m Le 48.5
Q inicial = 0.2785 CD 2.63 J 0.54 Q inicial = 0.2785 × 150 × 0.1016 2.63 × 0.03822 0.54 Q inicial = 0.0175m
V=
⎛ 2.15 2 ⎞ ⎛V 2 ⎞ ⎟ = 0.2356m ⎟⎟ = ⎜⎜ = 2.158m / s ⇒ ⎜⎜ π 2 g ⎠ inicial ⎝ 2 × 9.81 ⎟⎠ 2 ⎝ × 0.1016 4 0.0175
El tiempo de vaciado se determina a partir de la ecuación de descarga de un orificio el coeficiente de descarga del tanque teniendo en cuenta la tubería de descargue será:
Q = Cd × Ao × 2 gH
Cd =
Cd =
Q Ao 2 gH 0.0175
π 4
× (0.1016) 2 2 × 9.81 × 1.854 Cd = 0.357
124
Q=
dV = Cd × Ao × 2 gH dt
As × dh = Cd × Ao × 2 g h1 / 2 dt dt =
t=
t vaciado =
As Cd × Ao 2 g 2 As Cd × Ao 2 g
2 × 4.49 π (0.1016) 2 0.357 × 4
h1 / 2 dh
H 1/ 2
(1.854)1 / 2 2 × 9.81
t vaciado = 953.75seg = 15.89 min
Cotas
Cota batea de la tubería de entrada
=
2570.946 m
Cota lamina de agua sobre la entrada
=
2571.456 m
Cota lamina de agua en la cámara de aquietamiento =
2571.4434 m
Cota lamina en cámara de recolección
=
2571.4384 m
Corona muros sedimentados
=
2571.756 m
Cota fondo cámara de aquietamiento
=
2570.946 m
Cota batea tubería lavado a la salida
=
2569.546 m
125
Cota clave tubería lavado a la salida
=
2571.1202 m
Cota de fondo cámara de recolección (0.3m sup)
=
2571.1384 m
Cota entrega desagüe de tubería lavado
=
2569.446 m
o Conducción desarenador - tanque →
Qdiseño = 0.00318m/s Material de la tubería PVC C = 150 Clase de tubería = RDE 41 Tipo 1 Grado 1 Presión de trabajo 100 PSI = 703 kg/cm2 = 70.31 mca Cota de salida del desarenador = 2571.4384 m V1 = 0.5 m/s Q = 0.00318 m3/s
¾ Diámetro mayor de impulsión
A= A=
Q V
0.00318 0.5
A = 0.00636m 2
126
4A
Di =
Di =
π
4 × 0.00636
π
Di = 0.0899m Di = 2.28" ≈ 3"
¾ Tubería de succión
φ = 3" Vs = Vs =
Q A
0.00318
π 4
(0.0762)2
Vs = 0.6973m / s
Tubería de 3” de diámetro C = 150 PVC Accesorios Entrada Válvula pie de coladera Codo radio largo Reducción Total
J=
H L
L. Equivalente 0.86 12.93 1.06 0.3 15.15
ha = J × Lequiv hf = J × L
127
Q = 0.28 CD 2.63 J 0.54 Q ⎞ ⎛ J =⎜ 2.63 ⎟ ⎝ 0.28CD ⎠
1 / 0.54
0.00318 ⎞ ⎛ J =⎜ 2.63 ⎟ ⎝ 0.28 × 150 × 0.0762 ⎠ J = 0.00651
has = J × Le has = 0.00651 × 15.15 has = 0.098m
Perdidas por fricción
hfs = J × L
L = 2572.3 − 2569.546 + 3.0 L = 5.754m hfs = 0.00651 × 5.754
hfs = 0.037m
Carga total en la succión 2
V Hs = H e + has + h fs + s 2g
128
1 / 0.54
Hs = 3.925 + 0.098 + 0.037 +
0.6973 2 19.62
Hs = 4.09m
Cálculo de impulsión
φ = 2" = 0.0508m 2
H DI = H EI + hai + h fi + •
Vi 2g
Perdidas por aditamento
Cantidad
5 2 2
Accesorios Ampliación Válvula retención Válvula compuerta abierta Codos 90 radio largo Codos 45 Salida
L. Equivalente 0.42 4.26 0.24 0.71 0.52 1.05
Q = 0.28CD 2.63 J 0.54 Q ⎞ ⎛ J =⎜ 2.63 ⎟ ⎝ 0.28CD ⎠
1 / 0.54
0.00318 ⎞ ⎛ J =⎜ 2.63 ⎟ ⎝ 0.28 × 150 × 0.0508 ⎠ J = 0.052
129
1 / 0.54
Total 0.42 4.26 1.2 1.42 1.04 1.05 9.39
hai = J × Le hai = 0.052 × 9.39 hai = 0.49m
•
Perdidas por fricción L = 3927 × 1.05 L = 4123.35m
h fi = 0.052 × 4123.35 h fi = 214.41m Velocidad de impulsión
Vi =
0.0318
π 4
(0.0508)2
Vi = 1.56m / s Remplazando se obtiene
H DI
1.56 2 = 180 + 0.49 + 214.41 + 2 × 9.81 H DI = 395.02m
Entonces
H DT = H DS + H DI
130
H DT = 4.09 + 395.02 H DT = 399.11m
Potencia de la bomba P = γ ×Q× HD
P = 9.81
KN m3 × × 399.11m 0 . 00318 s m3
P = 12.45 KW ≈ 16.68 HP
o Tanque de almacenamiento → Consumo horario 10 horas de bombeo (3:00 – 8:00) am y (12:00 – 5:00) pm Q = 0.00318 m3/s Tabla 16. Tanque de almacenamiento.
Hora
Consumo (%)
Σ Consumo (%)
Suministro (%)
0–1 1–2 2–3 3–4 4–5 5–6 6–7 7–8 8–9 9 – 10 10 – 11 11 – 12 12 – 13 13 – 14 14 – 15 15 – 16 16 – 17 17 – 18 18 – 19
1.0 1.0 1.0 1.0 2.0 5.0 8.5 8.0 7.0 4.0 3.0 5.5 9.0 5.0 3.0 2.5 3.0 3.5 5.0
1.0 2.0 3.0 4.0 6.0 11.0 19.5 27.5 34.5 38.5 41.5 47.0 56.0 61.0 64.0 66.5 69.5 73.0 78.0
0.0 0.0 0.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 0.0 0.0 0.0 0.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 0.0 0.0
131
Σ Suministro (%) Δ (S – C) Σ Δ (S – C)
0.0 0.0 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 50.0 50.0 50.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0 100.0 100.0 100.0
-1.0 -1.0 -1.0 9.0 8.0 5.0 1.5 2.0 -7.0 - 4.0 - 3.0 - 5.5 1.0 5.0 7.0 7.5 7.0 - 3.5 - 5.0
-1.0 -2.0 -3.0 6.0 14.0 19.0 20.5 22.5 15.5 11.5 8.5 3.0 4.0 9.0 16.0 23.5 30.5 27.0 22.0
V (%)
2.0 1.0 0.0 9.0 17.0 22.0 23.5 25.5 18.5 14.5 11.5 6.0 7.0 12.0 19.0 29.5 33.5 30.0 25.0
19 – 20 20 – 21 21 – 22 22 – 23 23 – 24
Su min =
9.0 8.5 2.0 1.5 1.0
87.0 95.5 97.5 99.0 100
0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
100.0 100.0 100.0 100.0 100.0
- 9.0 - 8.5 - 2.0 - 1.5 - 1.0
100% = 10 10
Volumen de almacenamiento
3.0m
1.2a a
Volumen = Q × t Volumen = 0.00318 × 86400
Volumen = 274.752m 3 Área
274.752m 3 A= 3m
A = 91.584m 2
1.2a 2 = 91.584
132
13.0 4.5 2.5 1.0 0.0
16.0 7.5 5.5 4.0 3.0
a2 =
91.584 1.2
a = 76.32 a = 8.73m ≈ 9.0m
1.2a ⇒ 1.2 × 8.73 = 10.476m ¾ Alternativa 2
Con esta alternativa se pretende represar agua para que en tiempo de sequía los agricultores no tengan inconvenientes al suministrar el agua a los cultivos. Para una almacenar el agua se construirá un muro el cual hará las veces de dique, mediante una tubería se conectara el muro con el sedimentador de la primera alternativa y así el agua seguirá el mismo curso que en la primera alternativa.
Muro de gravedad
Flujo H
¾ Predimensionamiento del muro de contención. Como la altura del nivel de agua en promedio de 1.20m, se propone como alternativa de diseño más económicamente viable, un muro de contención por gravedad cuyo predimensionamiento se presenta a continuación
133
•
Punta
0.17 H = 0.17 × 1.20 = 0.204m
•
Altura de la base
0.17 × 1.20 = 0.204m
•
Base 0.7 × 1.20 = 0.84 m
•
Ancho de la corona 0.35m
¾ Esquema preliminar 0.20m
1.20 m
0.35m
0.28m
2 3 4 0.20m
1 0.20m
0.02m
0.65m
134
¾ Análisis de estabilidad
•
Diagrama de presiones. Sobre el espaldar del muro se presenta una fuerza hidrostática por el empuje del agua
4.91KN
℘wh ℘w × h = 9.81 × 1 = 9,81KN / m fondo 9.81 × 1 = 4.91KN / m 2 Sobre la cara externa del talón se presenta
0.03616KN
℘s × h − μ μ = 0.20 × 9.81 = 1.96 KN / m
135
℘S × h − μ = 13.5 × 0.20 − 1.962 = 0.738 KN / m
Estabilidad al volcamiento
Para agua Ka = 0 Para arcilla Ka = 0.49
0.0738 × 0.49 = 0.036162 KN Fsv =
ME MD
M D = 0.036162 × 0.133333 = 0.00482 KNm
M 1 = (0.85 × 0.20 × 1 × 22) ×
0.85 = 1.5895KNm 2
0.02 ⎛ 0.02 × 1 × 1 ⎞ M2 = ⎜ ) = 0.04547 KNm ⎟ × 22 × (0.20 + 3 2 ⎠ ⎝ 0.35 ⎞ ⎛ M 3 = (0.35 × 1 × 1) × 22 × ⎜ 0.22 + ⎟ = 3.0415 Nm 2 ⎠ ⎝ 0.28 ⎞ ⎛ M 4 = (0.28 × 1 × 1) × 9.81 × ⎜ 0.22 + ⎟ = 1.95 Nm 2 ⎠ ⎝
∑M ∑M
E D
=
6.63KNm = 1375.5 = Fsv 0.00482 KNm
Fsv = 1374.83 f 3 Cumple con SRN
136
¾ Volumen y área del muro
A1 = 0.17m 2 A2 = 0.01m 2 A3 = 0.35m 2
∑
A = 0.53m 2
Profundidad del muro 1.20m Volumen del muro
Vol = 0.53 × 1.20 = 0.636m 3
o Conducción muro – desarenador →
En la corona del muro de contención se prevé realizar el diseño de una rejilla que hará las veces de bocatoma la cual tendrá 20 cm. de altura, esta se unirá a una tubería de 4 pulgadas que se conducirá hasta el desarenador haciendo conexión a las estructuras de la alternativa 1
Qdiseño = 0.00318 m3/s Tubería PVC n = 0.009 Longitud de conducción = 1840m
137
S=
2585.3 − 2571.346 × 100 = 0.75% 1840
⎛ nQ ⎞ D = 1.548⎜ 1 / 2 ⎟ ⎝S ⎠
3/8
⎛ 0.009 × 0.00318 ⎞ ⎟⎟ = 1.548⎜⎜ 1/ 2 ⎠ ⎝ (0.0075)
3/8
= 0.076m
D = 2.99"
Tomando diámetro mayor comercial 4” (0.1016 m)
⎛ D 8 / 3 S 1/ 2 Q lleno = 0.312⎜⎜ n ⎝
⎞ ⎟⎟ ⎠
⎛ 0.1016 8 / 3 × 0.00751 / 2 Q lleno = 0.312⎜⎜ 0.009 ⎝
⎞ ⎟⎟ ⎠
Q lleno = 0.00670 m 3 / s
Vlleno =
Vlleno =
Qlleno Alleno
0.00679
π 4
0.1016 2
Vlleno = 0.8274m / s
138
> 0.6 m/s OK
Relación Hidráulica 42
Q 0.00318 = = 0.47 Qlleno 0.00670
Con el valor de Q/Qlleno se obtiene:
Vr = 0.441 Vlleno Vr = 0.441 × Vlleno Vr = 0.441 × 0.8264 = 0.3644m / s
d = 0.170 D d = 0.170 × D d = 0.170 × 0.1016 = 0.01727 m
El caudal de Excesos máximo previsto será de:
Qexc = Q lleno − Qdiseño Qexc = 0.00670 − 0.00318 Qexc = 0.00352m 3 / s
42
LÓPEZ CUALLA, Ricardo Alfredo. Elementos de diseño para acueductos y alcantarillados. 1ed. Bogotá: Escuela Colombiana de Ingeniería, 1995. p.145
139
o Red de distribución →
Q = 0.00318 m/s Material de la tubería PVC C = 150 Clase de tubería RDE 1
Cota del nivel de agua en el tanque
2750.3m
Cota terreno nudo 1 en la red
2700 m
Cota piezometrica entrada de la red
2700 + 20 = 2720m
Longitud de conducción 50m
J=
H 2750.3 - 2720 = = 0.606 m/m 50 L
⎛ 0.00318 D = ⎜⎜ 0.54 ⎝ 0.2785 × 150 × (0.606 )
⎞ ⎟ ⎟ ⎠
1 / 2.63
= 0.030m
D = 0.030m ≈ 1.18" D = 1.18" ≈ 2"
Para tubería de 2” (0.0508m) ⎞ ⎛ 0.00318 ⎟ J = ⎜⎜ 2.63 ⎟ ⎝ 0.2785 × 150 × (0.0508) ⎠ J = 0.047 m / m
140
1 / 0.54
H = J×L H = 0.047 × 50
H = 02.35m
Cota piezometrica en el nudo 1 = 2750.3 – 2.35 = 2747.95 Presión nudo 1 = 2747.95 – 2700 = 47.95m
Distribución de los caudales en la red Caudal a repartir
q=
q=
Q Ltotal
3.18 = 7.22 × 10 −5 lt / s.m 44002.5
1
50m 100 m
2699.05 m 2
3
2 km 2699.26 m
2 km 2698.33 m 5
6 4 km
4 km
141
2697.96 m
Tabla 17. Distribución de caudales en la red.
Tramo 1–2 1–3 3–2 3–4 2–5 5– 4
Longitud propia (m) 4001,25 4001,25 8000 4000 4000 8000 ∑
Q (lt/s) 0,4 0,4 0,5 0,62 0,62 0,64 3.18
D (lt/s)
Q (lt/s) -3.18 0.9 0.4 1.26 0.62 0.0
Caudal total nudos
Tabla 18. Caudal en los nudos de la red
Nudo 1 2 3 4 5 Sumatoria
0.4 + 0.5 0.4 0.62 + 0.64 0.62 ∑
Caudal en cada tramos se calcula como
Tabla 19. Hipótesis de distribución
Tramo 1–3 3–2 1–2 2–5
Hipótesis de distribución Por mitad (Q1-3 – D3)/2 Por mitad Q1-2 – Q3-2 - D2
142
Q (lt/s) 1.59 0.595 1.59 1.285
5–4 3–4
Q2-5 – D5 (Q1-3 – D3)/2
0.665 0.595
Cálculo de mallas por el método de longitudes equivalentes Con este método se pretende calcular el caudal real y el diámetro de un sistema de tuberías, dada una distribución inicial de caudales y unas perdidas de cargas fijas. La distribución inicial de caudales se realiza de manera análoga al método de Cross. Las perdidas de carga de cada uno de los tramos se establecen de manera grafica. El principio del método es el de remplazar la red de tuberías existente por una red hidráulicamente mas sencilla, en la cual se determine el caudal en cada tramo, para luego regresar a la red real y determinar los diámetros correspondientes.
Le =
72 H Q × 10 −3 1.85
⎛ L ⎞ D = 0.174⎜ ⎟ ⎝ Le ⎠ ΔQ =
0.206
∑ Le ⎛ Le ⎞ 1.85∑ ⎜⎜ ⎟⎟ ⎝Q⎠
Parámetros
∑ Le = 0 ∑ Le < 0.1 × ∑ Le
143
Tabla 20. Condiciones iniciales de iteración
CONDICIONES INICIALES DE ITERACION Tramo H (m) 72H Q (L/s) Q1.85X10-3 Le 1a2 0,95 -68,4 -1,59 0,00235 -29106,38 1a3 0,74 53,28 1,59 0,00235 22672,34 3a2 0,21 15,12 0,595 0,000382 39581,15 33147,11 Suma =
Le/Q 18305,90 14259,33 66522,94 99088,18
ΔQ 0,18 0,18 0,07
ΔQ = 0,18 0,1 * Σ ІLeІ = 9135,99 І Σ LeІ = 33147,11 3a2 2a5 5a4 3a4
0,21 0,72 0,37 1,3
-15,12 -51,84 -26,64 93,6
-0,595 -1,285 -0,665 0,595
0,000382 -39581,15 66522,94 -0,07 0,00159 -32603,77 25372,59 0,11 0,00047 -56680,85 85234,36 0,11 0,000382 245026,18 411808,70 0,11 116160,40 588938,60 Suma = ΔQ = 0,11 0,1 * Σ ІLeІ = 37389,20 І Σ LeІ = 116160,40
Tabla 21. Primera iteración
Tramo H (m) 1a2 0,95 1a3 0,74 3a2 0,21
72H -68,4 53,28 15,12
PRIMERA ITERACIÓN Q (L/s) Q1.85X10-3 Le -1,41 0,0018 -38000 1,77 0,0028 19028,57 0,665 0,00047 32170,21 Suma = 13198,78
Le/Q 26950,35 10750,61 48376,26 86077,22
ΔQ 0,08 0,08 0,05
48376,26 33937,807 145454,55 255319,15 483087,76
-0,05 0,03 0,03 0,03
ΔQ = 0,08 0,1 * Σ ІLeІ = 8919,88 І Σ LeІ = 13198,78 3a2 2a5 5a4 3a4
0,21 0,72 0,37 1,3
-15,12 -51,84 -26,64 93,6
-0,665 -1,175 -0,555 0,705
0,00047 0,0013 0,00033 0,00052 Suma =
-32170,21 -39876,92 -80727,27 180000 27225,591
ΔQ = 0,03 0,1 * Σ ІLeІ = 33277,44 І Σ LeІ = 27225,59
144
Tabla 22. Segunda iteración
Tramo H (m) 1a2 0,95 1a3 0,74 3a2 0,21
72H -68,4 53,28 15,12
SEGUNDA ITERACIÓN Q (L/s) Q1.85X10-3 Le -1,33 0,0016 -42750 1,85 0,0031 17187,10 0,715 0,00054 28000,00 Suma = 2437,10
Le/Q 32142,86 9290,32 39160,84 80594,02
ΔQ 0,016 0,016 0,01
42293,706 37729,258 169142,86 254693,88 503859,7
-0,01 0,026 0,026 0,026
Le/Q 32534,25 9210,66 41710,34 83455,25
ΔQ 0,03 0,03 0,08
41710,34 38605,90 266933,87 204993,43 552243,54
-0,08 -0,05 -0,05 -0,05
ΔQ = 0,016 0,1 * Σ ІLeІ = 8793,71 І Σ LeІ = 2437,10 3a2 2a5 5a4 3a4
0,21 0,72 0,37 1,3
-15,12 -51,84 -26,64 93,6
-0,715 -1,145 -0,525 0,735
0,0005 0,0012 0,0003 0,0005 Suma =
-30240 -43200 -88800 187200 24960
ΔQ = 0,026 0,1 * Σ ІLeІ = 34944 І Σ LeІ = 24960
Tabla 23. Tercera iteración
Tramo 1a2 1a3 3a2
H (m) 0,95 0,74 0,21
72H -68,4 53,28 15,12
TERCERA ITERACIÓN Q (L/s) Q1.85X10-3 Le -1,314 0,0016 -42750 1,866 0,0031 17187,10 0,725 0,0005 30240,00 Suma = 4677,10
ΔQ = 0,03 0,1 * Σ ІLeІ = 9017,7 І Σ LeІ = 4677,10 3a2 2a5 5a4 3a4
0,21 0,72 0,37 1,3
-15,12 -51,84 -26,64 93,6
-0,725 -1,119 -0,499 0,761
0,0005 0,0012 0,0002 0,0006 Suma = ΔQ = -0.05
145
-30240 -43200 -133200 156000 -50640
0,1 * Σ ІLeІ = 35760
І Σ LeІ = 50640
Tabla 24. Cuarta iteración
Tramo H (m) 1a2 0,95 1a3 0,74 3a2 0,21
72H -68,4 53,28 15,12
CUARTA ITERACIÓN Q (L/s) Q1.85X10-3 Le -1,284 0,0015 -45600 1,896 0,0032 16650,00 0,805 0,0006 25200,00 Suma = -3750,00
Le/Q 35514,02 8781,65 31304,35 75600,01
ΔQ -0,03 -0,03 0,07
31304,35 34112,00 161748,63 263291,14 490456,12
-0,07 0,04 0,04 0,04
ΔQ = -0,03 0,1 * Σ ІLeІ = 8745 І Σ LeІ = 3750 3a2 2a5 5a4 3a4
0,21 0,72 0,37 1,3
-15,12 -51,84 -26,64 93,6
-0,805 -1,169 -0,549 0,711
0,0006 0,0013 0,0003 0,0005 Suma =
-25200 -39876,92 -88800 187200 33323,08
ΔQ = 0,04 0,1 * Σ ІLeІ = 34107,7 І Σ LeІ = 33323,08
Tabla 25. Quinta iteración
Tramo 1a2 1a3 3a2
H (m) 0,95 0,74 0,21
72H -68,4 53,28 15,12
QUINTA ITERACIÓN Q (L/s) Q1.85X10-3 Le -1,314 0,0016 -42750 1,866 0,0031 17187,10 0,875 0,0007 21600,00 Suma = -3962,90
Le/Q 32534,25 9210,66 24685,71 66430,62
ΔQ -0,03 -0,03 0
24685,71 38263,95
0 0
ΔQ = -0,03 0,1 * Σ ІLeІ = 8143,7 І Σ LeІ = 3962,9 3a2 2a5
0,21 0,72
-15,12 -51,84
-0,875 -1,129
0,0007 0,0012
146
-21600 -43200
5a4 3a4
0,37 1,3
-26,64 93,6
-0,509 0,751
0,0003 0,0006 Suma =
-88800 156000 2400,00
174459,72 207723,04 445132,43
0 0
ΔQ = 0,00 0,1 * Σ ІLeІ = 30960 І Σ LeІ = 2400
Tabla 26. Sexta iteración
Tramo H (m) 1a2 0,95 1a3 0,74 3a2 0,21
72H -68,4 53,28 15,12
SEXTA ITERACIÓN Q (L/s) Q1.85X10-3 Le -1,344 0,0017 -40235,29 1,836 0,003 17760,00 0,875 0,0007 21600,00 Suma = -875,29
Le/Q 29936,97 9673,20 24685,71 64295,89
ΔQ -0,007 -0,007 0
24685,71 38263,95 174459,72 207723,04 445132,43
0 0 0 0
Le/Q 29936,97 9673,20 24685,71 64295,89
ΔQ -0,007 -0,007 0
ΔQ = -0,007 0,1 * Σ ІLeІ = 7959,52 І Σ LeІ = 875 3a2 2a5 5a4 3a4
0,21 0,72 0,37 1,3
-15,12 -51,84 -26,64 93,6
-0,875 -1,129 -0,509 0,751
0,0007 0,0012 0,0003 0,0006 Suma =
-21600 -43200 -88800 156000 2400,00
ΔQ = 0,00 0,1 * Σ ІLeІ = 30960 І Σ LeІ = 2400
Tabla 27. Séptima iteración
Tramo H (m) 1a2 0,95 1a3 0,74 3a2 0,21
72H -68,4 53,28 15,12
SEPTIMA ITERACIÓN Q (L/s) Q1.85X10-3 Le -1,344 0,0017 -40235,29 1,836 0,003 17760,00 0,875 0,0007 21600,00 Suma = -875,29
147
ΔQ = -0,007 0,1 * Σ ІLeІ = 7959,52 І Σ LeІ = 875 3a2 2a5 5a4 3a4
0,21 0,72 0,37 1,3
-15,12 -51,84 -26,64 93,6
-0,875 -1,129 -0,509 0,751
0,0007 0,0012 0,0003 0,0006 Suma =
-21600 -43200 -88800 156000 2400,00
24685,71 38263,95 174459,72 207723,04 445132,43
0 0 0 0
ΔQ = 0,00 0,1 * Σ ІLeІ = 30960 І Σ LeІ = 2400
Resultados definitivos
Tabla 28. Resultados del calculo de la red de distribución
Diámetro Tramo Longitud Caudal Le 1 a 2 4001,25 -1,35 40235,29 1 a 3 4001,25 1,83 17760 3a2 8000 0,88 21600 2a5 4000 -1,129 43200 5a4 8000 -0,509 88800 3a4 4000 0,751 156000
•
(m) 0,1 0,12 0,14 0,11 0,11 0,08
(") 3,9 4,72 5,51 4,33 4,33 3,15
D1 (") 3 3 4 4 4 3
L1(m) 2351,16 676,40 10601,23 25177,91 51828,22 10977,65
D2 (") 4 4 6 6 6 4
L2 (m) 1650,09 3324,85 -2601,23 -21177,91 -43828,22 -6977,65
Análisis económico de las alternativas
Para el establecimiento del sistema de riego por aspersión, se consideran costos variables y costos fijos que variarían dependiendo de la ubicación del predio, facilidad de abastecimiento de agua y disponibilidad de materiales e implementos. (Anexo M).
148
5. RECURSOS DISPONIBLES
5.1 RECURSOS MATERIALES Los recursos materiales usados durante el desarrollo de la presente investigación serán:
Tabla 29. Presupuesto de recursos materiales
UNIDAD
CANTIDAD
Papel bond tamaño carta
Global
1
$
22.000,00
$
22.000,00
Papel bond tamaño pliego
CONCEPTO
VALOR UNITARIO
VALOR TOTAL
Global
1
$
50.000,00
$
50.000,00
Discos compactos
Global
1
$
55.000,00
$
55.000,00
Cartografías
Global
1
$
40.000,00
$
40.000,00
Fotocopias
Global
1
$
20.000,00
$
20.000,00
1
$
120.000,00
$
120.000,00
$
307.000,00
Impresiones
Global TOTAL RECURSOS MATERIALES
5.2 RECURSOS INSTITUCIONALES Los recursos institucionales de la presente investigación son: -
Alcaldía municipal de Nemocón
-
Universidad de La Salle
5.3 RECURSOS TECNOLÓGICOS Los recursos tecnológicos usados durante el desarrollo de la presente investigación son:
Tabla 30. Presupuesto de recursos tecnológicos
CONCEPTO
UNIDAD
CANTIDAD
VALOR UNITARIO
VALOR TOTAL
Cámara digital fotográfica
Global
1
$
50.000,00
$
50.000,00
Computador
Global
1
$
400.000,00
$
1.200.000,00
Impresora
Global
1
$
200.000,00
$
200.000,00
Plotter
Global
1
$
300.000,00
$
300.000,00
Fax
Global
1
$
50.000,00
$
50.000,00
Global
1
$
50.000,00
$
50.000,00
1 $ Global TOTAL RECURSOS TECNOLÓGICOS
150.000,00
Scanner USB
$ $
150.000,00 2.000.000,00
5.4 RECURSOS HUMANOS Los recursos humanos que formaron parte durante el desarrollo de la presente investigación fueron:
Tabla 31. Presupuesto de recursos humanos
CARGO
ENCARGADOS
No. Horas
Valor Total
Investigadores principales
Estudiantes de proyecto de grado
32
--------
Director temático
32
$ 115.100
Asesor metodológico
64
$ 148.148
Coinvestigadores
TOTAL RECURSOS HUMANOS
$ 263.248
Valor asumido por la Universidad de La Salle, según resolución rectorial No. 345 de noviembre 15 del 2005. Valor asumido por l a Universidad de La Salle, según contrato laboral.
150
5.5 OTROS RECURSOS
Tabla 32. Presupuesto de viáticos
NOMBRES DEL INVESTIGADOR
LUGAR DE ESTADIA
No DE DIAS
VALOR DIA
VALOR TOTAL
Camilo Andrés Castro
Nemocón
30
$ 20.000,00
$ 600.000,00
María Soledad Sánchez
Nemocón
30
$ 20.000,00
$ 600.000,00
TOTAL PRESUPUESTO DE VIÁTICOS
$ 1.200.000,00
Tabla 33. Presupuesto de transporte
TRAYECTO
VALOR PASAJE
NUMERO
VALOR TOTAL
Bogotá-Nemocón
$
8.000,00
30
$
240.000,00
Nemocón-Bogotá
$
8.000,00
30
$
240.000,00
TOTAL PRESUPUESTO DE TRANSPORTES
151
$ 480.000,00
5.6 RECURSOS FINANCIEROS El total de recursos financieros que se invirtieron durante el desarrollo de la presente investigación son:
Tabla 34. Presupuesto recursos financieros
FUENTES DE FINANCIACIÓN
RUBROS
ENTIDAD PATROCINADORA ALCALDÍA MUNICIPAL DE NEMOCÓN
Recursos humanos
UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
$
Recursos materiales
$
307.000,00
Recursos tecnológicos
$
500.000,00
ESTUDIANTES
688.800,00
$
1.500.000,00
TOTAL
$
688.800,00
$
307.000,00
$ 2.000.000,00
Presupuesto de viáticos
$ 1. 200.000,00
Presupuesto de transporte
$ 480.000.00
Subtotal
$ 2.487.000,00
$
688.800,00
$
124.350,00
$
34.440,00
$
75.000,00
$
233.790,00
$ 2.611.350,00
$
723.240,00
$
1.575.000,00
$
4.909.590,00
$
9.819.180,00
Imprevistos (5%) TOTAL
$
1.200.000,00
$ 480.000,00
TOTAL RECURSOS FINANCIEROS
152
$
1.500.000,00
$ 4.675.800,00
6. CONCLUSIONES
•
El proyecto aporta los medios para implementar un Distrito de Riego en el Municipio de Nemocón y beneficia a las veredas de Astorga, Cerro Verde, Checua, Mogua, Perico y Susatá.
•
Dada la falta de información topográfica sobre la zona del proyecto, para realizar los diseños de la estructuras que componen el Distrito de Riego se tomaron en cuenta las cotas de la cartografía.
•
Los estimativos usados para derivar costos de construcción se han basado en suposiciones conservativas. Las investigaciones posteriores podrían indicar posibles ahorros sustanciales.
•
En el análisis económico se han hecho varias suposiciones, la principal de ellas es que tanto los precios de venta como los mercados van a ser prácticamente inelásticos con la nueva producción, lo cual no podría presentarse sino se toman las medidas del caso.
•
Si el caudal del río en tiempo de varano no llega a suministrar el caudal que se necesita, se puede recurrir a la segunda alternativa y construir una pequeña
represa que almacene caudal en invierno, para que en verano no se tengan inconvenientes.
•
Si el Distrito de Riego se llega a construir beneficiaria a muchas personas que se dedican a las actividades agrícolas y por ende la economía del Municipio se vería beneficiada.
154
7. RECOMENDACIONES
•
Es necesario realizar un estudio topográfico detallado de la zona para complementar la información que se presento en este proyecto, y así las cotas sobre las que se diseñen las estructuras hidráulicas del proyecto serán exactas.
•
Es necesario hacer un estudio detallado sobre la Cuenca del Río Checua para determinar la calidad del agua para riego, además para actualizar los datos que fueron suministrados por la Corporación Autónoma Regional de Cundinamarca (CAR).
•
Para la zona del proyecto el método de riego mas eficiente es el de aspersión, ya que es el más completo de los métodos y es económico.
•
Las estructuras que componen el diseño del Distrito de Riego deben ser protegidas para evitar la entrada de animales o personas ajenas al proyecto.
•
Es necesario tener un adecuado manejo de la estructuras ya que de esto depende el buen funcionamiento del distrito y así se evitara traer inconvenientes a los agricultores.
•
Además se debe tener un buen mantenimiento de todas las estructuras para evitar problemas más adelante.
156
BIBLIOGRAFIA
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159
ANEXO A CORPORACIÓN AUTONOMA REGIONAL DE CUNDINAMARCA – CAR EVAPORACIÓN TOTAL MENSUAL – INFORMACIÓN HIDROMETEREOLOGICA LATITUD 0507 LONGITUD 7352 ELEVACIÓN 2580 m.s.n.m
AÑO 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
ENE 148,6 129,4 129,4 128,2 152,7 117,5 111 100 105,4 148,9 158,2 146,5 161,1 120,7 111,8 137,6 137,5 136,5 143,5 104,7 119,3 124,7 112,5 119,8 136,8 134,1 63,2 120,3 71,1 109,1 161,7 97,4
FEB 168,7 138,5 148,8 146,5 131,8 120,7 130,6 119,5 102,5 111,3 150,9 155,3 162,9 94 109,9 110,8 108 129,2 138,7 75,1 107,9 124 120,4 92 140,9 97,6 127,6 141,4 92,7 79,4 99,6 127,8
DEPAR. Cundinamarca MUNIC. Nemocón CUENCA. Río Bogotá
MAR 126,3 134,2 145,9 186,4 135,4 121 123,6 108,6 116,5 115,2 143,4 121,1 140,6 98,6 80,2 127,9 137,1 128,8 129 100,6 98,4 125 106 106,1 108,9 97,8 104,9 106,7 125,9 129,6 104 111,5
ABR 140,5 104,2 124 113,5 134,4 114,9 97,2 86,7 91,9 111,2 91,5 88 116,2 97,9 78,9 88,5 95 129,9 106,8 98,1 96,4 85 91,2 80,6 107,3 119,3 100,4 130,6 95,4 85,2 108,9 75,7
MAY 112 117,4 108,7 98,9 93,8 106,2 102,9 74,9 83,8 92,9 97,3 96,5 89,7 108,4 84,8 94 101,1 114,6 107,4 87,1 100,8 116,5 83,2 89,2 105,6 100,8 80,8 72,6 92,8 92,5 91,9 73,4
JUN 124,6 101,2 88,2 113,8 111,4 103,4 95 57,6 104,6 105,3 111,6 107,7 88,7 100 91,3 96,3 91,9 104,9 94 78 86,8 115,1 77,6 105,7 91,2 111,4 97,1 90,2 106,1 115 104,9 77,6
160
JUL 116,7 101,1 92,9 104,5 117,3 102,8 94,6 65,2 115,3 105,5 121,8 133,9 93,7 93,6 102,5 109,9 112,5 117 114,4 86,6 97,1 111,9 86,9 85,1 88,4 96,1 70,7 94 94,1 107,2 65,2 82
ESTACIÓN 2120540 Checua FECHA INST 1 de Abril de 1953
SEP 136 111,7 102,8 123,5 117 114,1 116,9 75,5 111,4 115,7 98,8 115,4 116,4 105,2 86,6 107,1 132,2 111,5 116,4 94,7 99,3 122,5 98,2 86,9 99,3 100,1 109,6 101 83 89,6 72,1 83,1
OCT 151,2 125,6 125,4 89,9 111,7 127,5 124,1 89,3 105,1 100,7 120,2 119,1 90,9 106,7 85,4 120,8 112,1 113,6 103,1 76,4 101,7 105,8 113,6 96,6 110,2 116,7 108,2 118,9 69,2 90,5 96 107,4
NOV 110,8 119,1 110 111,2 108,6 110,2 116,8 75,9 115,4 109,7 103,8 116,6 90,6 103 103,2 92,5
DIC 127,7 116,2 141,9 148,7 115,9 126,4 137,2 90,8 142,8 79,7 136,5 134,3 83,2 99,2 108,2 104,6 121,4 98,2 125,3 80,9 126,9 75,7 85,7 90 114,7 91 116,8 87 125,8 95,6 121,7 128,6 114,9 98,1 104,4 88,5 137,3 102,6 86,6 91,7 109,1 80,1 100,4 97,4 106,3 94,4 112,2
ANEXO B
CORPORACIÓN AUTONOMA REGIONAL DE CUNDINAMARCA – CAR HUMEDAD RELATIVA MEDIA MENSUAL – INFORMACIÓN HIDROMETEREOLOGICA LATITUD 0507 LONGITUD 7352 ELEVACIÓN 2580 m.s.n.m
AÑO 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003
ENE 66 66 69 61 68 72 64 64 68 68 65 62 62 68 61 70 71 74 76 76 65,5 64 70 67,4 57,9 59,5 65,2 53,5
FEB 66 62 66 65 70 69 62 64 70 70 63 66 63 69 65 73 69 75 74 78 65,2 65,9 64,4 65,1 52,5 65 61,5 54,5 72,3 72,6 70,7 59,7 68,1 63,7 68,1 75,9
DEPAR. Cundinamarca MUNIC. Nemocón CUENCA. Río Bogotá
ESTACIÓN 2120540 Checua FECHA INST 1 de Abril de 1953
MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC 71 77 78 81 78 80 78 78 77 76 62 73 72 75 73 72 69 70 73 64 59 70 75 71 72 73 73 81 77 71 60 62 65 67 66 65 64 67 67 68 71 70 72 70 71 69 70 68 70 69 70 74 76 74 75 70 68 68 71 66 62 66 66 68 66 65 70 68 69 68 65 69 69 67 68 68 69 70 69 63 72 71 74 75 73 72 72 75 73 76 75 78 78 79 80 75 75 78 76 74 68 71 75 73 71 70 73 72 73 67 72 78 75 77 74 72 71 72 70 68 69 72 75 77 75 74 73 75 75 73 67 69 70 73 70 68 68 70 66 65 58 75 80 79 75 74 75 75 75 75 73 84 80 77 77 74 72 74 75 74 69 76 75 78 82 81 79 79 76 74 76 77 80 83 80 81 82 81 81 77 78 79 82 83 80 80 80 81 82 78 80 80 80 82 83 81 75 83 82 77 70,99 72 72,8 73,5 74,4 74,1 68,4 66,2 75 73 64,04 68 66,6 69,9 73 70,7 65,8 68,1 75 75 66,43 74 75,1 75,8 73,6 71,4 70,6 70,5 70 64 67,56 69 70,2 67 72 69,3 68,5 65,5 67 67 63,21 66 66 66,4 64,3 67,5 66,5 65,8 58 66 69,95 72 72 73,4 72,2 70,8 68,8 69,7 63 71 57,73 65 65,7 64,1 69,5 66,7 60,7 61,1 62 59 60,09 62 69,8 70,6 65,4 64,1 60,9 64 60 78 77,58 80 76 77,9 75,8 76,6 78,2 79,6 77 79 73,45 75 79 78,2 77,6 76,4 76,9 76,9 74 79 68,86 70 77,8 79,1 78,6 86,7 75,32 83 83,1 86,6 83 83,6 80,3 77,8 81 80 78,74 82 82,7 82,3
161
ANEXO C CORPORACIÓN AUTONOMA REGIONAL DE CUNDINAMARCA – CAR PRECIPITACIÓN MÁXIMA EN 24 H. – INFORMACIÓN HIDROMETEREOLOGICA LATITUD 0507 LONGITUD 7352 ELEVACIÓN 2580 m.s.n.m AÑO 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004
ENE 0 14,5 7,5 11,4 32,2 0,8 13,6 6,2 19,4 6,2 0 22,6 18,5 39,8 16 2,5 11,3 20,8 3,4 5,9 0 12,1 19 2,5 11,8 20,7 2,5 7,9 28,8 0,1 5 0 1
DEPAR. Cundinamarca MUNIC. Nemocón CUENCA. Río Bogotá
FEB MAR ABR 18,5 10,5 49,5 5 1 29 13 11,8 6,2 19,8 26,3 19,7 23,8 28,8 22,2 31,4 9,2 24,5 23 21,6 20,4 16,4 13 32 15,8 18,6 20,7 0,8 11,6 16 12,4 31 38,2 7,5 21 30,6 29 4,9 12,4 6,9 3,9 34,5 6,5 15,5 26,7 38 12 23 18,4 14,7 18,7 31,2 12,2 20,5 46,3 24,6 17 9,4 52,4 23,6 28 7,8 8,3 0 2,6 7,7 23 27,5 18,1 18,6 15,1 17 17,8 29,6 16,2 2,3 8,2 37 5,2 8,3 3,9 21,6 10 15,5 22,5 31,3 18,4 19,6 16,2 6,3 9,7 9,7 26,3 26,1 15,7 10 29,8 36,2 16,5
MAY 39 11 35 17,4 12 6,4 22 17 16,2 23 11 22,4 14 44,7 31 11 16,1 17,8 12,7 16,8 5,7 25,2 43,4 13,5 18,7 7,5 30,6 5,6 22,2 16,1 21,2 16,1 65,5
JUN 19,5 10 7,2 14 16,4 16,4 4,8 14,8 11,5 13,2 16 26,4 11,5 11,1 3 5 8,4 6,9 15,1 8,5 1,4 4,2 3,2 7,9 15,1 33,4 5,6 24,3 2,8 9 13,1 13,3
162
JUL 12 8,5 7,4 5,6 7,4 8,6 5,5 6,6 7,2 5,8 5,2 15,5 7 7 6,5 10 4,3 3,6 7,7 8,6 10,9 21,2 7,7 9,1 15,5 8,5 17,4 5,5 9,7 11 14
ESTACIÓN 2120540 Checua FECHA INST 1 de Abril de 1953
AGO 8,5 5,5 9,1 9,2 6 13,1 6,9 6,6 10,8 5,8 25,5 23 5,8 12,4 7,5 2,5 17,5 5,3 7,6 12,4 10 6,6 5,1 14,6 17,5 6,3 16,2 8,1 7,4 5,7 9
SEP 18 7,5 17,4 11,8 2,8 27 26,5 17,8 13,5 20 5,4 12 7 16,2 4,8 5,5 25,8 24,6 16,3 7,9 25,8 20,2 8,2 6,4 15,6 14,6 12,4 24,3 14,4 19,5 26
OCT 15,5 18 34,4 15,4 15,8 19,4 13 22,4 20,3 18 15 42 36,2 23,4 35,3 21,5 13,7 27,4 22 25,1 10,6 7,5 18,1 11,3 27,8 32 12,6 34 18,9 9,8 11,1
NOV 34 10 23,8 14 16 26,4 17 16 18,2 15 17 16 20,1 15,6 21,1 1,9 41,6 14,3 30,6 34,6 22,7 33 17 29,6 12,3 10 12 36,1 11,7 17,4 7,1
DIC 3,5 2,5 3 6,4 4,6 10,1 21,5 13,8 4,5 16 20,1 12 8 21,8 10,8 13,5 11,5 24,9 5,6 23,6 25,4 12,2 3,4 17,2 26,4 1,6 10,5 20,7 8,5 15,3 19,8
ANEXO D
CORPORACIÓN AUTONOMA REGIONAL DE CUNDINAMARCA – CAR PRECIPITACIÓN DÍAS CON LLUVIA – INFORMACIÓN HIDROMETEREOLOGICA LATITUD 0507 LONGITUD 7352 ELEVACIÓN 2580 m.s.n.m AÑO ENE 1969 11 1970 13 1971 13 1972 15 1973 1 1974 11 1975 7 1976 5 1977 2 1978 0 1979 2 1980 8 1981 3 1982 9 1983 5 1984 14 1985 8 1986 4 1991 4 1992 0 1993 31 1994 9 1995 3 1996 6 1997 8 1998 1 1999 6 2000 12 2001 2 2002 5 2003 0 2004 2
FEB 7 16 4 7 7 12 10 11 2 3 7 11 12 13 13 9 6 16 4 7 28 9 5 6 1 3 11 8 7 5 4 6
DEPAR. Cundinamarca MUNIC. Nemocón CUENCA. Río Bogotá
ESTACIÓN 2120540 Checua FECHA INST 1 de Abril de 1953
MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC 2 18 18 15 15 21 11 22 12 4 11 17 22 24 22 18 13 15 15 4 15 15 22 15 20 20 10 16 22 12 16 24 23 22 24 15 14 13 20 8 8 11 20 18 18 18 19 18 18 23 16 15 17 19 23 21 19 22 26 15 13 14 19 22 17 15 15 12 14 21 18 21 18 19 20 11 14 27 15 5 10 13 17 19 19 18 20 12 12 6 11 21 12 17 18 20 13 14 8 9 11 17 17 18 11 19 9 21 20 13 10 15 19 20 11 15 16 13 7 7 10 21 24 18 17 16 12 14 13 9 16 20 15 10 18 22 14 13 12 12 12 18 12 15 23 16 17 15 4 10 11 12 16 20 21 22 21 11 17 6 11 16 20 23 22 22 19 20 9 7 13 14 20 23 23 22 12 25 15 8 15 5 8 6 11 16 5 8 14 3 5 16 17 13 21 18 15 14 13 9 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31 14 17 19 16 22 19 14 16 18 5 10 15 19 16 20 19 11 12 6 9 8 7 7 9 12 10 9 18 8 8 3 7 6 6 12 9 2 5 6 1 12 11 24 15 21 18 17 18 13 13 11 15 18 9 13 20 20 13 8 10 10 21 19 16 17 16 14 11 11 9 8 15 13 15 19 16 11 11 12 13 15 18 23 18 16 4 13 11 2 13 15 11 10 3 17 16 14
163
ANEXO E CORPORACIÓN AUTONOMA REGIONAL DE CUNDINAMARCA – CAR PRECIPITACIÓN TOTAL MENSUAL – INFORMACIÓN HIDROMETEREOLOGICA LATITUD 0507 LONGITUD 7352 ELEVACIÓN 2580 m.s.n.m
DEPAR. Cundinamarca MUNIC. Nemocón CUENCA. Río Bogotá
AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN 1972 79,8 27,7 99,3 171 68,5 72,8 1973 0,8 43,4 20,2 74,3 24,1 52,8 1974 30,4 42,9 63,7 68,3 83,2 25,8 1975 8,3 51 52,6 101,7 61,9 45,6 1976 21,4 42 89 111,6 62,8 49,3 1977 6,8 1 45 63,1 43,4 34 1978 0 21,8 68,2 149,2 35,5 56,1 1979 25 21,8 64,1 158,3 99,1 107,5 1980 43,5 73,4 19,5 41,4 47,5 87,8 1981 56,9 17,1 12,3 187 196 33,5 1982 69,3 31,5 74 182,7 85,6 13,5 1983 6,5 73,7 54,5 99,7 46,5 27,9 1984 31,1 47,9 58,7 64,2 43,5 63,1 1985 49,6 39,2 32,2 61,1 68,1 36,1 1986 6,6 139 73,4 46,7 54,1 77,2 1987 0 18,1 58,6 40,8 106,4 27,3 1988 2,5 22,8 34,5 56,7 51,1 65,1 1989 6,9 41,9 131,5 24,2 74,9 43,1 1990 6,3 63,9 38,3 62,8 72 22,4 1991 14,9 13,8 148,1 40,7 39,1 20,2 1992 0 59,2 20,5 40,9 31,1 8,4 1993 25,9 0 2,6 47 108,7 31,9 1994 45,8 55 79,7 62,9 113,9 19,1 1995 3,9 50,1 53,8 47,2 54,3 33,8 1996 32,5 35,1 94,1 60,3 59,4 57,5 1997 73,8 2,3 13,7 69,2 21,7 53,7 1998 2,5 6,1 39,9 17,5 131,3 22,6 1999 25,3 56,7 37,6 57,1 26,5 2000 97,5 45,5 120,7 44 62,3 49,4 2001 0,2 42,8 26,9 12,61 50 10,2 2002 7,9 20 60,7 75,9 60,3 39,8 2003 0 63 63,4 41,5 25,9 26 2004 1,5 55,1 44,4 100,2 159,2 54
164
JUL 34,8 45 29,6 32,6 36,2 26,2 29,6 31,7 24,8 22,2 37,3 64,6 24,9 25,8 46,6 44,7 22,7 49,9 19,9 52,7 56,1 47,3 50,3 39,7 70,3 35,5 58,7 17,2 50,9 47,7 44,3
AGO 29,8 48,8 22,2 35,2 27,9 33,6 49,2 86,6 38,1 30,1 44,7 18,9 64,6 26,9 23,6 21 58,7 11 31 66,6 35,7 29,4 36,5 97,5 53,3 26,9 40,1 37,3 41,5 34,9 32,6
ESTACIÓN 2120540 Checua FECHA INST 1 de Abril de 1953
SEP 8,9 132,5 59,1 73 35,8 69,6 26,2 32 23,9 39,6 20 27,7 88,2 81,9 32,7 41,5 82,2 54,7 3,6 19,7 75 60,7 32,9 20 34,1 23,8 44,3 97,4 58,6 51,8 30,9
OCT 44,2 95,1 74 84,6 131,4 44,9 61,2 222,3 117,1 97,5 85 73 52,4 143,4 134,3 109,9 86,7 18,1 146,6 58,5 21,4 30,5 93,1 49,6 118,8 53,2 47,1 140,8 55,6 30,4 33,7
NOV 50,8 119,4 68,4 53,1 111,5 73 48,5 114,4 30,6 49,7 56,7 4,2 74,9 41,4 84,1 43,3 78,3 115,5 82,1 127,1 87,6 131,4 107,3 36,4 50,3 33,1 50,8 121,5 35,6 49 19,6
DIC 11,2 78 34,4 83,8 8,2 40 54,5 38,3 15,2 62,4 33,6 36,1 18,8 76 7 22 64,1 39,1 76,6 40,5 82,3 12,8 8,7 60,1 64,9 1,6 71,6 39,3 21,9 31,1 20,2
ANEXO F CORPORACIÓN AUTONOMA REGIONAL DE CUNDINAMARCA – CAR CAUDALES MEDIOS MENSULAES – INFORMACIÓN HIDROMETEREOLOGICA LATITUD 0507 LONGITUD 7353 ELEVACIÓN 2600 m.s.n.m
AÑO 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004
ENE 0,018 0,095 0,01 0,267 0 0 0,94 0 0,175 0,003 0,015 0,001 0 0,007
FEB 0,018 0,102 0,021 0,002 0,025 0,049 0,034 0,023 0,116 0,024 0,04 0,003 0 0,155
MAR 0,131 0,026 0,054 0,085 0,122 0,322 0 0,353 0,351 0,115 0,002 0,067 0,05 0,038
DEPAR. Cundinamarca MUNIC. Nemocón CUENCA. Río Bogotá
ABR 0,058 0,055 0,114 0,002 0,211 0,142 0,064 0,124 0,525 0,099 0,001 0,327 0,041 0,493
MAY 0,025 0,016 0,166 0,219 0,009 0,204 0 0,09 0,02 0,011 0,006 0,164 0,016 0,478
JUN 0,026 0,017 0,013 0,001 0 0,007 0,001 0,02 0,056 0,033 0 0 0,013 0,43
165
JUL 0,036 0,018 0,01 0,008 0,062 0,019 0,128 0,185 0,01 0,022 0 0
ESTACIÓN 2120875 Pte Checua FECHA INST
AGO 0,118 0,02 0,011 0,001 0,102 0,01 0,002 0,18 0,061 0,007 0 0,037
SEP 0,068 0,077 0,169 0,048 0,015 0,055 0,001 0,003 0,126 0,083 0,013 0
OCT 0,042 0,018 0 0,44 0,036 0,316 0,043 0,011 0,652 0,021 0,021 1,112
NOV 0,543 0,183 0,086 0,244 0,056 0,145 0,001 0,158 0,386 0,009 0,021 0,109
DIC 0,329 0,188 0,024 0,001 0,125 0,532 0 0,268 0,031 0,009 0,001 0
ANEXO G
CORPORACIÓN AUTONOMA REGIONAL DE CUNDINAMARCA – CAR CAUDALES MINIMOS MEDIOS MENSULAES – INFORMACIÓN HIDROMETEREOLOGICA LATITUD 0507 LONGITUD 7353 ELEVACIÓN 2600 m.s.n.m
AÑO 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004
ENE 0,018 0,009 0 0 0 0 0,012 0 0,035 0,001 0,005 0,001 0 0
FEB 0,018 0,005 0 0 0 0 0,001 0 0,035 0,002 0,002 0 0 0
MAR 0,018 0 0 0 0 0 0 0 0,044 0,001 0,001 0 0 0
DEPAR. Cundinamarca MUNIC. Nemocón CUENCA. Río Bogotá
ABR 0,018 0,012 0 0,001 0 0 0 0,01 0,035 0,022 0,001 0,013 0 0,044
MAY 0,01 0,01 0 0 0 0 0 0 0,02 0,01 0 0,07 0 0,06
JUN 0,026 0,014 0,002 0 0 0 0 0,001 0,018 0,005 0 0 0 0
166
JUL 0,034 0,014 0,002 0 0 0 0 0,002 0,01 0,005 0 0
ESTACIÓN 2120875 Pte Checu FECHA INST
AGO 0,042 0,015 0,01 0 0 0 0 0,058 0,01 0,001 0 0,001
SEP 0,026 0,016 0,001 0 0 0 0 0,002 0,001 0,001 0 0
OCT 0,026 0,018 0 0 0 0,001 0 0,002 0,003 0,009 0 0,902
NOV 0,026 0,005 0 0,007 0,002 0,002 0 0,002 0,004 0,002 0 0
DIC 0,168 0,044 0 0 0 0 0 0,027 0,001 0,003 0,001 0
ANEXO H
CORPORACIÓN AUTONOMA REGIONAL DE CUNDINAMARCA – CAR NIVELES MÁX ABSO MENSUALES – INFORMACIÓN HIDROMETEREOLOGICA
LATITUD 0507 LONGITUD 7353 ELEVACIÓN 2600 m.s.n.m AÑO 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004
DEPAR. Cundinamarca MUNIC. Nemocón CUENCA. Río Bogotá
ESTACIÓN 2120875 Pte Checua FECHA INST
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY JUN JUL AGO
SEP
OCT
21 43 32 120 27 31 250 29 56 44 43 33 30 41
21 351 93 32 68 110 38 46 81 109 121 48 28 155
90,5 64 112 176 122 122 30 224 87 250 36 123 83 125
40 57 91 31 108 122 65 88 125 300 37 144 57 125
27,5 25 356 148 36 130 29 73 34 60 61 73 58 250
37 105 135 86 51 120 31 35 165 122 59 22
38 26 28 122 54 122 157 42 212 105 57 122
22 26 34 29 29 35 32 33 95 93 31 81 49 120
167
28 26 38 35 122 77 136 103 32 65 31 41
39 31 33 29 93 43 32 98 82 69 31 48
NOV 52,666 84 122 71 70 63 164 38 122 410 286 77 89
DIC 87 50 92 53 32 208 150 26 68 210 49 36 34
ANEXO I
CORPORACIÓN AUTONOMA REGIONAL DE CUNDINAMARCA – CAR NIVELES MEDIOS MENSULAES – INFORMACIÓN HIDROMETEREOLOGICA LATITUD 0507 LONGITUD 7353 ELEVACIÓN 2600 m.s.n.m AÑO 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004
DEPAR. Cundinamarca MUNIC. Nemocón CUENCA. Río Bogotá
ESTACIÓN 2120875 Pte Checua FECHA INST
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
JUL
AGO
SEP
OCT
21 29,375 29,548 31,527 25,693 27,117 54,188 26,483 38,865 33,582 37,981 32,209 27,016 33,032
21 28,782 27,802 28,571 26,895 28,12 31,696 30,404 36,911 36,938 39,558 33,107 24,857 42,689
27,225 23,61 25,213 32,269 31,31 35,94 25,29 36,201 41,924 52,538 34,29 35,645 35,347 33,516
23,8 26,981 28,42 29,245 34,343 33,043 31,534 34,362 42,933 54,93 33,2 35,16 35,944 32,033
21,612 24,435 41,264 34,067 28,696 34,415 27,048 26,665 32,161 37,405 33,024 26,986 35,957 59,209
22 24,814 31,372 27,783 26,583 29,192 27,728 32,166 33,006 39,093 30,866 14,663 33,931 56,7
23 24,934 31,054 29,748 28,841 29,252 32,364 36,694 31,016 38,022 30,935 14,805
28 25,479 31,096 27,822 31,891 29,426 28,951 38,328 32,955 35,572 30,419 23,238
25 28,823 33,122 29,727 27,641 30,407 28,335 30,12 43,12 41,561 33,725 17,566
23 25,016 27,064 42,213 31,047 38,489 30,343 30,825 58,569 38,885 33,5 26,892
168
NOV 26,205 42 31,336 32,363 38,418 33,652 35,693 22,874 34,579 43,335 38,872 33,56 41,124
DIC 28,854 37 35,285 27,994 28,459 35,818 42,438 20,193 41,354 39,581 35,865 32,483 29,807
ANEXO J
CORPORACIÓN AUTONOMA REGIONAL DE CUNDINAMARCA – CAR NIVELES MINIM0OS MEDIOS MENSULAES – INFORMACIÓN HIDROMETEREOLOGICA LATITUD 0507 LONGITUD 7353 ELEVACIÓN 2600 m.s.n.m
AÑO 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004
ENE
FEB
MAR
21 21 22 21 26 21 21 27 25 24 26 26 31,229 29 25 26 34 34 32 34 36 34,5 32 30 25 21,52 31 31
21 18,5 19 26 26 26 24 26 35 32 33 25 8 31
ABR
DEPAR. Cundinamarca MUNIC. Nemocón CUENCA. Río Bogotá
MAY
JUN
21 20 22 23 23,5 23,729 24 24 30 28 26 27 25 26 26 27 27 26 26 26 26 31 10 29,5 34 32 32 24,5 37 36 32 30 30 20 14,645 5 28,666 31 31 20 23 25
169
ESTACIÓN 2120875 Pte Checua FECHA INST
JUL
AGO
SEP
OCT
23 23,979 30 27 26,666 25,229 20,5 30 31 36 30 4
24 24 31 27 26,5 27 27 35,5 31 33 30 3,5
22 24,5 28 26,5 25 27 25 30 33 33 30 15
22 25 22 25,5 24,5 28,5 25 30 20 38 29 20
NOV 22 22 17,229 27 30,645 30 30 18 30 16 34,5 30 27,5
DIC 21 31 29,833 22 25 27 21 18 33 33 35 32 29
ANEXO K CORPORACIÓN AUTONOMA REGIONAL DE CUNDINAMARCA – CAR CAUDALES MAXIMOS ABSOLUTOS MENSULAES – INFORMACIÓN HIDROMETEREOLOGICA LATITUD 0507 LONGITUD 7353 ELEVACIÓN 2600 m.s.n.m AÑO 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004
ENE 0,018 0,285 0,018 6,579 0 0,01 13,182 0,001 1,073 0,083 0,077 0,001 0 0,066
FEB 0,018 23,462 3,603 0,018 1,94 4,78 0,132 0,397 2,727 1,503 2,099 0,109 1,641 4,632
MAR 1,21 1,361 5,118 10,718 7,004 7,004 0,002 10,718 3,116 8,023 0,005 2,213 0,629 2,327
DEPAR. Cundinamarca MUNIC. Nemocón CUENCA. Río Bogotá ABR 0,53 1,017 3,451 0,01 4,7 7,004 1,772 3,202 7,643 6,831 0,007 3,662 0,189 2,327
MAY 0,15 0,018 7,643 14,23 0,073 8,827 0,001 2,232 0,035 0,222 0,235 0,418 0,2 2,327
JUN 0,026 0,022 0,035 0,001 0,001 0,044 0,018 0,027 3,756 0,905 0 0,581 0,116 2,042
170
JUL 0,11 0,022 0,132 0,044 7,004 2,48 10,428 4,411 0,018 0,287 0 0,581
ESTACIÓN 2120875 Pte Checua FECHA INST
AGO 0,368 0,054 0,027 0,001 3,603 0,285 0,018 3,997 2,781 0,348 0 0,109
SEP OCT 0,304 0,336 4,217 0,022 10,139 0,001 3,03 7,004 0,668 0,89 6,579 7,004 0,01 7,643 0,044 0,253 5,658 10,475 2,156 1,332 0,211 0,189 0,001 2,156
NOV 2,594 5,802 2,112 2,052 1,668 7,643 0,132 7,004 10,475 8,305 0,495 0,785
DIC 0,76 3,162 0,816 0,018 7,643 14,929 0 1,94 2,327 0,116 0,005 0,002
ANEXO L CORPORACIÓN AUTONOMA REGIONAL DE CUNDINAMARCA – CAR HUMEDAD RELATIVA ABSOLUTA MINIMA MENSUAL – INFORMACIÓN HIDROMETEREOLOGICA LATITUD 0507 LONGITUD 7352 ELEVACIÓN 2580 m.s.n.m
AÑO 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003
ENE 14 21 19 10 9 14 14 12 14 10 6
FEB 8 13 11 14 9 14 21 7 35 14 11 8 23
MAR 15 10 16 23 19 25 6 13 20 20 20 12 26
DEPAR. Cundinamarca MUNIC. Nemocón CUENCA. Río Bogotá
ABR 33 22 37 28 23 26 25 18 38 26 10 41 42
MAY 35 31 33 35 31 28 27 30 24 41 29 48 36
JUN 35 35 42 23 31 34 21 31 39 40 42 46 45
171
JUL 42 30 37 34 32 22 30 32 45 28 36 41
ESTACIÓN 2120540 Checua FECHA INST 1 de abril de 1953
AGO 30 31 26 29 29 29 30 19 35 30
SEP 28 21 29 24 26
OCT 29 33 34 21 23 20 21 26 44
NOV 34 18 30 17 7 19 18 22 23 20
DIC 26 23 9 16 12 17 11
19 23 40 34
34
32
30
31
25
19 15
ANEXO M ANÁLISIS ECONÓMICO
El estimativo de costos esta basado en los precios unitarios vigentes en el mes de agosto de 2006. DESCRIPCION
VALOR
Bocatoma - aducción
$ 50.814.000
Estación de bombeo
$ 20.590.000
Tubería de impulsión
$ 89.171.000
Tanque de almacenamiento $ 11.000.000 Total costo directo
$ 171.475.000
Contingencias 15%
$ 25.721.250
Sub total
$ 197.196.250
Ingeniería 12%
$ 25.438.317
Costo total de construcción
$ 222.634.567
El costo capital total estimado de la alternativa uno del Distrito de Riego de Nemocón incluyendo contingencias pero sin incluir intereses durante la construcción es de $ 222.634.567.
Las cantidades se basan en las estructuras presentadas en este informe, los cuales son el resultado de la ingeniería preliminar. Es posible que un conocimiento
posterior de las condiciones geológicas y topográficas y los refinamientos del diseño final conduzcan a la reducción o ampliación de las cantidades estimadas.
173
ANEXO N REGISTRO FOTOGRAFICO
Cuenca del Río Checua, se observa que el caudal de esta fuente no es muy grande.
El Municipio de Nemocon tiene como principal actividad comercial la
agricultura,
en
esta
fotografía se observa un cultivo de flores.
En esta zona se concentran las fabricas de ladrillo, por esta razón se ve que este sitio es semi árido.
En esta fotografía se observa buen parte del Municipio de Nemocon, la topografía y algunos cultivos de la región.
Se observa la unión del Río Checua con el Río Neusa
Algunos agricultores tienen la ventaja que el río esta dentro de sus predios por ende pueden suministrar agua a los cultivos de una manera mas fácil.
175
ANEXO O. PLANO 1. LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO
176
ANEXO P. PLANO 2. PERFIL DE LA BOCATOMA
177
ANEXO Q. PLANO 3. PLANTA DEL DESARENADOR
178
ANEXO R. PLANO 4. SEDIMENTADOR Y DETALLES
179
ANEXO S. PLANO 5.TANQUE DE ALMACENAMIENTO
180
ANEXO T. PLANO 6. PERFIL LONGITUDINAL DESARENADOR – TANQUE DE ALMACENAMIENTO
181
ANEXO U. PLANO 7. PERFILES LONGITUDINALES BOCATOMA – DESARENADOR Y PRESA - DESARENADOR
182
