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dotación de agua potable de una vivienda.
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CÁLCULO DE CONSUMO DE
AGUA POTABLE. INGENIERÍA SANITARIA I
ANGIE DELGADO FERNÁNDEZ ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL
FACULTAD DE INGENIERÍA EN CIENCIAS DE LA TIERRA
22 DE MAYO DE 2014
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CONTENIDO 1. OBJETIVO GENERAL.- ................................................................................................................. 2
2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS.- ......................................................................................................... 2
3. INTRODUCCIÓN.- ........................................................................................................................ 2
4. MARCO TEÓRICO.- ...................................................................................................................... 2
5. PRESENTACIÓN DE DATOS Y RESULTADOS.- .......................................................................... 3
5.1. Habitantes de la vivienda: 5. ................................................................................................ 3
5.2. Consumos en m3 de 1 año (mayo/2013 a abril/2014)............................................................ 3
5.3. Dotaciones. .......................................................................................................................... 3
5.4. Fórmula de la dotación. ....................................................................................................... 4
5.5. Caudal medio anual diario. .................................................................................................. 4
5.6. Población de Guayaquil. ...................................................................................................... 4
6. CÁLCULOS REPPRESENTATIVOS.- ............................................................................................ 4
6.1. Cálculo del caudal medio anual diario (l/s). .......................................................................... 4
6.2. Cálculo de la dotación diaria mensual (m3/hab*día)............................................................ 4
6.3. Promedio de consumo mensual........................................................................................... 6
6.4. Desviación estándar de la dotación diaria mensual. ........................................................... 6
7. GRÁFICOS.- .................................................................................................................................. 7
8. ANÁLISIS DE RESULTADOS.- ..................................................................................................... 7
9. CONCLUSIONES.- ........................................................................................................................ 8
10. BIBLIOGRAFÍA.- ....................................................................................................................... 9
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ina2
1. OBJETIVO GENERAL.-
1.1. Obtener el consumo mensual de agua por habitante en una vivienda.
2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS.-
2.1. Comparar que meses tienen mayor consumo.
2.2. Analizar los posibles motivos de diferentes dotaciones en cada mes.
2.3. Verificar los valores de la dotación calculados con el establecido en la norma.
3. INTRODUCCIÓN.-
Años atrás, la ciudad de Guayaquil no contaba con un sistema de agua potable.
Contaba con un sistema comunal, donde los ciudadanos obtenían el agua potable
de piletas para un cierto periodo de tiempo. Este sistema con el paso del tiempo fue
cambiando, hasta llegar a lo que ahora es, un sistema de agua potable que abastece
directamente a cada una de las viviendas. Sin embargo, aún hay sectores donde no
llega el agua potable de este modo.
4. MARCO TEÓRICO.-
¿Qué es agua potable?
El agua potable se define como, “el agua cuyas características físicas, químicas y
microbiológicas han sido tratadas a fin de garantizar su aptitud para consumo
humano”. (Agua Potable. Requisitos. NTE INEN 1 108:2011).
¿Qué es dotación?
Se conoce como dotación a “la cantidad de agua asignada a cada habitante,
considerando todos los consumos de los servicios y las perdidas físicas en el sistema,
en un día medio anual; sus unidades están dadas en l/hab/día”. (Comisión Nacional
del Agua, 2007).
El agua potable llega mediante conexiones directas a cada vivienda. Para diseñar
todo el sistema de alcantarillado es necesario definir la dotación por cada habitante,
que a su vez dependerá del clima, población, economía, etc. (Guías para el Diseño
de Tecnologías de Alcantarillado, 2005). Esta cantidad está establecida por la
Norma Técnica Ecuatoriana (INEN) y con ella un listado de las diferentes dotaciones
para diferentes lugares o establecimientos.
El caudal de diseño puede ser obtenido a partir de la dotación establecida por la
norma ecuatoriana de acuerdo a los parámetros climáticos y densidad poblacional.
Este valor es necesario para atender la demanda al final del periodo de diseño.
Se consideran 4 caudales dentro del proceso de diseño.
Caudal medio, valor de un día de aportación promedio al año.
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Caudal mínimo, menor valor de escurrimiento que se presenta
normalmente en un conducto.
Caudal máximo instantáneo, valor máximo instantáneo de escurrimiento
que se puede dar en un instante dado.
Caudal máximo extraordinario, considera aportaciones de agua que están
fuera de las descargas normales. (Comisión Nacional del Agua, 2007)
5. PRESENTACIÓN DE DATOS Y RESULTADOS.-
5.1. Habitantes de la vivienda: 5.
5.2. Consumos en m3 de 1 año (mayo/2013 a abril/2014).
La tabla 1, presenta el consumo mensual y días de consumos facturados que se
presentan en la factura.
Mes Consumo (m3) Días de consumo
Mayo 2013 36 31 Junio 2013 31 30 Julio 2013 26 32
Agosto 2013 26 30 Septiembre 2013 27 31
Octubre 2013 23 30 Noviembre 2013 26 31 Diciembre 2013 25 29
Enero 2014 24 31 Febrero 2014 23 31 Marzo 2014 24 30 Abril 2014 29 30
TABLA 1: CONSUMOS FACTURADOS POR 5 MESES.
FUENTE: PLANILLAS DE INTERAGUA.
5.3. Dotaciones.
TABLA 2: DOTACIONES RECOMENDADAS.
FUENTE: (CÓDIGO DE PRÁCTICA ECUATORIANO, CPE INEN 5 PARTE 9-1:1992)
POBLACIÓN (habitantes)
CLIMA DOTACIÓN MEDIA FUTURA (l/hab/día)
Hasta 5000 5000 a 50000 Más de 50000
Frío Templado Cálido Frío Templado Cálido Frío Templado Cálido
120 – 150 130 – 160 170 – 200
180 – 200 190 – 220 200 – 230
>200 >220 >230
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ina4
La tabla 2 presenta las dotaciones medias a considerar de acuerdo a la
población y clima de la ciudad.
5.4. Fórmula de la dotación.
𝑫𝒐𝒕𝒂𝒄𝒊ó𝒏 =𝑽𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆𝒏
# 𝒅𝒆 𝒉𝒂𝒃𝒊𝒕𝒂𝒏𝒕𝒆𝒔 𝒙 𝒅í𝒂𝒔 𝒅𝒆 𝒄𝒐𝒏𝒔𝒖𝒎𝒐
5.5. Caudal medio anual diario.
𝑸𝒎𝒆𝒅 = 𝒒𝑵/(𝟏𝟎𝟎𝟎𝒙𝟖𝟔𝟒𝟎𝟎)
q: dotación tomada de la tabla (l/hab/día).
N: número de habitantes.
5.6. Población de Guayaquil.
TABLA 3: POBLACIÓN.
FUENTE: (INSTITUTO NACIONAL DE ESTADÍSTICA Y CENSOS., 2011)
6. CÁLCULOS REPPRESENTATIVOS.-
6.1. Cálculo del caudal medio anual diario (l/s).
𝑄𝑚𝑒𝑑 = 𝑞𝑁/(1000𝑥86400)
𝑄𝑚𝑒𝑑 = (230𝑥2.350.915)/(1000𝑥86400)
𝑸𝒎𝒆𝒅 = 𝟔, 𝟐𝟔 𝒍/𝒔
6.2. Cálculo de la dotación diaria mensual (m3/hab*día).
Mayo/13.
𝐷𝑜𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛1 =𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑚𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑀𝑎𝑦𝑜
# 𝑑𝑒 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑥 𝑑í𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜
𝐷𝑜𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛1 =36
(5)(31)
𝑫𝒐𝒕𝒂𝒄𝒊ó𝒏𝟏 = 𝟎, 𝟐𝟑𝟐𝒎𝟑
𝒉𝒂𝒃 ∗ 𝒅í𝒂
TOTAL 2.350.915
Mujeres 1.192.694
Hombres 1.158.221
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Junio/13.
𝑫𝒐𝒕𝒂𝒄𝒊ó𝒏𝟐 = 𝟎, 𝟐𝟎𝟕𝒎𝟑
𝒉𝒂𝒃 ∗ 𝒅í𝒂
Julio/13.
𝑫𝒐𝒕𝒂𝒄𝒊ó𝒏𝟑 = 𝟎, 𝟏𝟔𝟐𝒎𝟑
𝒉𝒂𝒃 ∗ 𝒅í𝒂
Agosto/13.
𝑫𝒐𝒕𝒂𝒄𝒊ó𝒏𝟒 = 𝟎, 𝟏𝟕𝟑𝒎𝟑
𝒉𝒂𝒃 ∗ 𝒅í𝒂
Septiembre/13.
𝑫𝒐𝒕𝒂𝒄𝒊ó𝒏𝟓 = 𝟎, 𝟏𝟕𝟒𝒎𝟑
𝒉𝒂𝒃 ∗ 𝒅í𝒂
Octubre/13.
𝑫𝒐𝒕𝒂𝒄𝒊ó𝒏𝟔 = 𝟎, 𝟏𝟓𝟑𝒎𝟑
𝒉𝒂𝒃 ∗ 𝒅í𝒂
Noviembre/13.
𝑫𝒐𝒕𝒂𝒄𝒊ó𝒏𝟕 = 𝟎, 𝟏𝟔𝟖𝒎𝟑
𝒉𝒂𝒃 ∗ 𝒅í𝒂
Diciembre13.
𝑫𝒐𝒕𝒂𝒄𝒊ó𝒏𝟖 = 𝟎, 𝟏𝟕𝟐𝒎𝟑
𝒉𝒂𝒃 ∗ 𝒅í𝒂
Enero/14.
𝑫𝒐𝒕𝒂𝒄𝒊ó𝒏𝟗 = 𝟎, 𝟏𝟓𝟓𝒎𝟑
𝒉𝒂𝒃 ∗ 𝒅í𝒂
Febrero/14.
𝑫𝒐𝒕𝒂𝒄𝒊ó𝒏𝟏𝟎 = 𝟎, 𝟏𝟒𝟖𝒎𝟑
𝒉𝒂𝒃 ∗ 𝒅í𝒂
Marzo/14.
𝑫𝒐𝒕𝒂𝒄𝒊ó𝒏𝟏𝟏 = 𝟎, 𝟏𝟔𝟎𝒎𝟑
𝒉𝒂𝒃 ∗ 𝒅í𝒂
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ina6
Abril/14.
𝑫𝒐𝒕𝒂𝒄𝒊ó𝒏𝟏𝟐 = 𝟎, 𝟏𝟗𝟑𝒎𝟑
𝒉𝒂𝒃 ∗ 𝒅í𝒂
A continuación, en la tabla 4 se presenta las dotaciones calculadas para cada mes
durante un año.
Mes Consumo (m3)
Días de consumo
Dotación
(𝑚3
ℎ𝑎𝑏∗𝑑í𝑎)
Dotación
(𝒍
ℎ𝑎𝑏∗𝑑í𝑎)
Mayo 2013 36 31 0,232 232 Junio 2013 31 30 0,207 207 Julio 2013 26 31 0,168 168
Agosto 2013 26 30 0,173 173 Septiembre 2013 27 31 0,174 174
Octubre 2013 23 30 0,153 153 Noviembre 2013 26 31 0,168 168 Diciembre 2013 25 29 0,172 172
Enero 2014 24 31 0,155 155 Febrero 2014 23 31 0,148 148 Marzo 2014 24 30 0,160 160 Abril 2014 29 30 0,193 193
TABLA 4: CONSUMOS FACTURADOS POR 12 MESES Y DOTACIÓN CORRESPONDIENTE.
6.3. Promedio de consumo mensual.
El consumo promedio mensual viene dado de la siguiente forma.
𝐶𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅ = ∑𝐶𝑖
𝑛
5
𝑖=1
𝐶𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅ =36 + 31 + 26 + 26 + 27 + 23 + 26 + 25 + 24 + 23 + 24 + 29
12
𝑪𝒐𝒏𝒔𝒖𝒎𝒐̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ = 𝟐𝟕 𝒎𝟑
6.4. Desviación estándar de la dotación diaria mensual.
Para calcular la desviación estándar es necesario estimar el valor promedio de
la dotación mensual.
𝐷𝑜𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ = ∑𝐷𝑖
𝑛
5
𝑖=1
𝐷𝑜𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ =232 + 207 + 168 + 173 + 174 + ⋯ + 193
12
𝑫𝒐𝒕𝒂𝒄𝒊ó𝒏̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅ = 𝟏𝟕𝟓, 𝟐𝟓𝒍
𝒉𝒂𝒃 ∗ 𝒅í𝒂
Sabiendo el promedio de consumo, se puede calcular la dispersión de los datos.
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𝑆2 = ∑(𝐷𝑖 − �̅�)
𝑛 − 1
5
𝑖=1
𝑆2
=(232 − 190,64)2 + (207 − 190,64)2 + (162 − 190,64)2 + ⋯ + (193 − 190,64)2
11
𝑆2 = 881,47
𝑺 = 𝟐𝟒, 𝟑𝟗 𝒍
𝒉𝒂𝒃 ∗ 𝒅í𝒂
7. GRÁFICOS.-
7.1. Gráfico de barras de consumo (m3) mensual a partir del diciembre 2013 hasta
abril 2014.
ILUSTRACIÓN 1: CONSUMO MENSUAL.
8. ANÁLISIS DE RESULTADOS.-
La dotación depende directamente del consumo que se ha tenido, si el consumo
es mínimo, por lo tanto la dotación destinada es menor.
36
31
26 26 27
2326 25 24 23 24
29
0
5
10
15
20
25
30
35
40
may-13 jun-13 jul-13 ago-13 sep-13 oct-13 nov-13 dic-13 ene-14 feb-14 mar-14 abr-14
Consumo (m3)
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Para cada mes la dotación de agua potable ha sido diferente, no cumple con
ningún patrón. La desviación estándar muestra que los valores del consumo no
tienen una distribución homogénea. El promedio de la dotación en este caso no
es representativa.
La dotación mayor se dio en el mes de Mayo/2013 que fue de 232 l/hab*día, valor
dentro de los parámetros de la norma, lo que nos lleva a un consumo diario de
36 m3 para una vivienda de 5 personas. Sin embargo, el promedio mensual de
consumo para este caso (1 año) es aproximadamente 27 m3.
El rojo marca la menor dotación registrada en el mes de Febrero, a diferencia
del verde que marca la dotación mayor registrada en el mes de Mayo.
9. CONCLUSIONES.-
De acuerdo a las planillas consultadas, se pudo verificar los consumos
mensuales a lo largo de un año. Estos valores dados en metros cúbicos, fueron
de ayuda en los cálculos posteriores de la dotación correspondiente. Con esto
se pudo llegar a que el valor promedio de consumo es de 27 m3, ya que este varía
de acuerdo al mes que se esté facturando.
DOTACIÓN NORMADA: 230 l/hb*día
Dotación Mayo/13:
232 l/hb*día
Dotación Junio/13:
207 l/hb*día
Dotación Julio/13:
168 l/hb*día
Dotación Agos./13:
173 l/hb*día
Dotación Sept./13 :
174 l/hb*día
Dotación Octubre/
13: 153 l/hb*día
Dotación Nov./13:
168 l/hb*día
Dotación Dic./13:
172 l/hb*día
Dotación Enero/14
: 155 l/hb*día
Dotación Febrero/14: 148
l/hb*día
Dotación Marzo/14
: 160 l/hb*día
Dotación Abril/14:
193 l/hb*día
ILUSTRACIÓN 2: DIAGRAMA DE COMPARACIÓN DE DOTACIÓN NORMADA Y DOTACIÓN MENSUAL DIARIA EN UNA VIVIENDA.
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La diferencia en los volúmenes de consumo, posiblemente se deba a los cortes
de agua imprevistos durante el mes. De la misma manera, el aumento notorio
de este valor, se produce por fugas. En mi caso en particular, llegue a la
conclusión que el mes que fue mayor el consumo, se produjo un aumento de
habitantes en la vivienda.
Según lo calculado, se podría decir que la dotación que provee la compañía de
agua no suministra la cantidad correcta de agua para cada vivienda. Sin
embargo, esto a su vez depende de la cantidad real que se utiliza diariamente,
por lo tanto no necesariamente, la razón de no cumplir con la dotación normada
se debe a lo antes mencionado.
El agua utilizada apenas cumple con el valor normado de 230 l/hab*día. Dentro
de los cálculos, el mes que cumple con el consumo indicado para cumplir con lo
normado fue el mes de Mayo.
Por consiguiente, el mayor consumo que se tuvo fue en el mes de Mayo.
Concluyendo que el valor mínimo de consumo, para hacer cumplir la norma, es
de 36 m3 en una vivienda de 5 personas.
10. BIBLIOGRAFÍA.-
Agua Potable. Requisitos. NTE INEN 1 108:2011 (Primera ed.). (s.f.). Quito. Código de Práctica Ecuatoriano, CPE INEN 5 Parte 9-1:1992. (s.f.). Quito.
Comisión Nacional del Agua. (2007). Manual de Agua Potable, Alcantarillado y Saneamiento.
México: Secretaria de Medio Ambiente y Recursos Naturales.
Espejo Alvarado, P. (2013). Estudio de diseños del sistema de agua potable del barrio San Vicente,
parroquia Nambacola, cantón Gonzamá. Loja.
Guayaquil toma más agua potable. (22 de Marzo de 2012). Diario Hoy.
Guías para el Diseño de Tecnologías de Alcantarillado. (2005). Lima.
Instituto nacional de estadística y censos. (2011). Obtenido de
http://www.ecuadorencifras.gob.ec/censo-de-poblacion-y-vivienda/
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