Discussion

Figura 02. Diagrama de procedimiento experimental. Ubicación de la zona de estudio

(Laguna Yahuarcocha)

Recorrido y evaluación de áreas para los sistemas hidráulicos Levantamiento topográfico Diseño en gabinete Elaboración y replanteo de planos

Diseño del sifón conformado por (captación, sistema de bombeo,

tanque de almacenamiento y tubería a gravedad. Elaboración del presupuesto y cronograma del proyecto Toma de muestras de

agua para análisis químicos y biológicos

Diseño del sistema de bombeo (ariete

3.9.1. UBICACIÓN DE LA FUENTE DE CAPTACIÓN

Con el propósito de obtener información sobre las fuentes de agua potable en la localidad de Lluchubamba, se hizo el reconocimiento territorial con pobladores de la zona, realizando las siguientes actividades:

✓ Toma de puntos con GPS de 4 posibles fuentes de agua superficiales de la localidad de Lluchubamba.

✓ Se tomó en cuenta para la selección de la captación:

- Este alejada de lugares habitables, en las cuales los pobladores se dedican al pastoreo de animales; evitando así la contaminación del agua.

- Capacidad de agua de almacenamiento de cada laguna, como no contamos con equipos para medir la capacidad de volumen de cada fuente, se seleccionó por observación directa.

- Se recolecto información de cada laguna de las personas más antiguas de la localidad que viven medianamente cercana a la fuente de agua, haciendo preguntas como: ¿se mantiene el agua al mismo nivel durante el año?; ¿En el año que cantidad aproximada de gente lleva a pastear sus animales?; ¿A qué distancia aproximada te deja un transporte particular?.

✓ Por observación e investigación en los pobladores se seleccionó como fuente de agua la laguna Yahuarcocha.

✓ Se recolecto toda la información posible de la laguna Yahuarcocha, para esto visitamos la Municipalidad Provincial de Cajabamba la cual ya había hecho investigaciones sobre esta.

✓ La Municipalidad Provincial de Cajabamba nos envió a la oficina del ANA (Autoridad Nacional del Agua) la cual ya había hecho estudios de la laguna. (Ver anexo Pág. 107)

3.9.2. RECORRIDO Y EVALUACIÓN DE LOS SISTEMAS HIDRAULICOS Para llegar a la laguna de Yahuarcocha contamos con el apoyo de la camioneta de la Municipalidad distrital de Sitacocha, que logra entrar hasta la laguna La chira ubicada a 2.5 kilómetros al oeste de la laguna Yahuarcocha. Una vez ubicados en la fuente de captación seleccionada comenzamos el recorrido y evaluación de lo que va a ser en si el sistema de sifón conformado por captación, ariete hidráulico para bombear el agua, tanque de almacenamiento y tubería a gravedad:

✓ Captación:

Se evaluó todo el perímetro de la laguna con ayuda de los ingenieros del Área Técnica de la Municipalidad Distrital de Sitacocha; ubicando un punto en el perímetro en el cual captaríamos el agua y comenzaría la tubería de suministro para el funcionamiento de la bomba de ariete hidráulico. (Ver anexo Pág. 123)

✓ Bomba de ariete:

El primero se ubicó en un nivel 5 metros abajo de la captación, la cual no sea rocosa para su fácil excavación y podamos de alguna manera dale escorrentía al agua desperdiciada en el golpe de ariete hacia la laguna la chira ubicada 160 metros debajo de la laguna Yahuarcocha: además de la ubicación del tanque de presión que servirá de alimentación para el ariete.

El segundo se ubicó a un nivel 50 metros arriba de la laguna Yahuarcocha en un área adecuada para hacerla cíclica el agua de desperdicio del golpe de ariete, al igual que en el primer ariete también se ubicó el tanque de presión

✓ Tanque de almacenamiento:

Se ubicó el tanque de almacenamiento a 300 metros arriba de la laguna, siendo este el punto más alto para después aprovechar la caída por gravedad.

✓ Tubería a gravedad.

El recorrido y evaluación por donde llevaremos la tubería de gravedad se hizo en conjunto con pobladores e ingenieros del área técnica de la Municipalidad distrital de Sitacocha. Comienza desde el segundo tanque de almacenamiento hasta la captación existente por la cual captan su agua.

También se hizo el recorrido de su sistema antiguo, en el cual tomamos puntos con GPS de su captación existente, reservorio y línea de conducción hasta la localidad de Lluchubamba. (Ver anexo Pág. 125)

3.9.3. TOMA DE MUESTRAS DE AGUA PARA ANALISIS QUÍMICOS Y BIOLÓGICOS

Este procedimiento es necesario y de mucha importancia para este trabajo porque nos permite asegurar si el agua es apta para consumo humano según los parámetros establecidos por el (MINSA, 2011) para esto se realizó las siguientes actividades:

✓ Extraer muestras de agua; para esto llevamos frascos de vidrio (6) y mediante un deposito amarrado con soga tratamos de sacar el agua de un punto más cercano al centro de la laguna; posteriormente llenamos los frascos de vidrio y cerramos correctamente.

✓ Llevamos las muestras para que sean analizadas a la ciudad de Cajamarca, que es la más cercana que cuenta con laboratorio para analizar el agua.

✓ Los resultados muestran que el agua es apta para el consumo humano, dicho esto no se tiene que construir una planta de tratamiento para purificar el agua.

3.9.4. LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO

EL estudio de la topografía de la zona es esencial para el desarrollo de un proyecto de abastecimiento de agua potable, nos permitió ver de manera exacta y estratégica los puntos en los cuales haremos el montaje de cada parte del sistema de sifón para un correcto funcionamiento de este; para el estudio se necesitó GPS, estación total con 02 prismas, pintura esmalte; y se procedió de la siguiente manera:

✓ Con el GPS tomamos el punto de inicio en la cual colocamos la estación para rodear toda la perimetral de la laguna.

✓ Posteriormente se tomó los puntos por el cual llevaríamos la tubería de descarga para ambos golpes de ariete; esto se hizo de manera estratégica tomando tres puntos: lado derecho, eje y lado izquierdo con una separación aproximada de 50 metros. De igual manera se hizo para la tubería a gravedad.

✓ Se bordeo un radio de 50 metros en las áreas estratégicas donde colocaríamos los tanques de presión.

✓ Se tuvo en cuenta también los puntos por los cuales bajaría la tubería cíclica para no desperdiciar el agua desechable por el golpe de ariete.

✓ El levantamiento topográfico del eje de tuberías de descarga y tuberías a gravedad se trató de realizar con el mínimo de quiebres posibles, esto con el fin de evitar

pérdidas de energía y tener un correcto funcionamiento de sistema de sifón. Ver anexo Pág. 128)

Cabe indicar que el estudio topográfico se hizo con la ayuda de la Municipalidad Distrital de Sitacocha y 4 pobladores de la localidad; y el tiempo invertido fue de 5 días ya que el terreno es accidentado.

3.9.5. DISEÑO EN GABINETE

Para lograr el diseño se recolectó y ordenó información e hicimos los cálculos primordiales de los parámetros de diseño para un proyecto de abastecimiento de agua potable; se procedió de la siguiente manera:

✓ Número de beneficiarios en la localidad de Lluchubamba, dato proporcionado por él (INEI, 2017); con este dato construimos hojas de cálculo en las cuales estimamos la tasa de crecimiento poblacional.

✓ Calculamos los parámetros principales como son población beneficiada, caudal de diseño, periodo de diseño para el correcto funcionamiento del sistema de sifón. (OS.010, 2016)

✓ Análisis de datos brindados por (MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE SITACOCHA, 2018) sobre su sistema de abastecimiento de agua potable actualmente funcionando y sus criterios que tuvieron para su diseño.

3.9.6. ELABORACIÓN Y REPLANTEO DE PLANOS

En este procedimiento se trató de dibujar los planos de acuerdo a la manera más adecuada que nos ayude al funcionamiento de nuestro diseño, para esto dibujábamos los planos y verificábamos en campo como nos está quedando para que así podamos hacer arreglos y el sistema tenga un buen funcionamiento, se procedió de la siguiente manera:

✓ Con ayuda de los programas AUTOCAD Y AUTOCAD CIVIL 3D se realizó el plano topográfico de toda el área en el cual se ara el diseño de todo el sistema de sifón para abastecimiento de agua potable.

✓ Se realizó el plano en planta de todo el sistema de sifón que abarca desde la laguna Yahuarcocha hasta su actual captación.

✓ De manera conjunta se realizó el perfil longitudinal por la cual llevaríamos el agua a la localidad.

✓ Se elaboró planos de detalles en todo el sistema, para tener conocimiento de cómo instalar y empalmar el circuito.

3.9.7. DISEÑO DEL SISTEMA DE BOMBEO

✓ Se consideró el diseño de 02 bombas de ariete hidráulico, por motivos que desde la laguna Yahuarcocha hasta el pico más alto hay una diferencia de 300 metros de altura en una línea de 2 kilómetros aproximadamente.

✓ Según la topografía del terreno la primera bomba de ariete hidráulico se ubicó al este de la laguna, con un desnivel de 5 metros para la tubería de suministro; para luego elevar el agua 50 metros, esta idea la planteamos con el fin que en el primer golpe se pierda menos cantidad de agua.

✓ Procuramos hacer el diseño de manera que en la primera instalación de la bomba se pierda lo menos agua posible como consecuencia del golpe de ariete, por tal motivo solo elevaremos 50 metros de agua comparado con el segundo golpe que elevara 250 metros de altura.

✓ El segundo golpe de ariete no desperdiciara agua, ya que el agua desechable lo regresaremos a la laguna por medio de tubería a gravedad para que sea cíclico.

✓ La segunda bomba de ariete será diseñada para elevar el agua 250 metros de altura, por lo que según la teoría dice que a más caída de suministro entonces mayor es la eficiencia de la bomba; por lo tanto se consideró 25 metros de altura de suministro para elevar el agua 250 metros desde el segundo ariete hasta el tanque de almacenamiento.

✓ Se tuvo en cuenta minimizar los quiebres de tubería de descarga para no perder demasiada energía en el proceso de bombeo.

3.9.8. DISEÑO DE SIFÓN

✓ Comenzamos con el diseño de una caja de concreto que se ubicara pegado a la perimetral de la laguna (tanque de presión), con el fin de abastecer el caudal disponible a la tubería de suministro del sistema de bombeo, dicha caja será de concreto simple recubierto con material impermeable que tenga capacidad de

almacenamiento de 1.5 m3 y 2 m3, tener en cuenta que la caja nunca le debe faltar agua.

✓ Posteriormente se procedió con el diseño del sistema de bombeo y los tanques de almacenamiento.

✓ Finalmente se procedió con el diseño de la tubería a gravedad que recorre una longitud de 2 kilómetros aproximadamente, desde el tanque de almacenamiento ubicado en el pico más alto hasta su actual captación. Según los planos topográficos trazamos la línea de manera que no tenga demasiada pendiente, ni quiebres excesivos para asegurar un correcto funcionamiento.

3.9.9. ELABORACIÓN DEL PRESUPUESTO

Este procedimiento se hizo con la ayuda del programa S10 Costos y Presupuestos, en el cual detallamos el presupuesto de obra, detallando cada partida a ejecutar y el rendimiento. Aparte se hizo una hoja de metrados para tener una mejor perspectiva del proyecto.

3.9.10.CRONOGRAMA DE OBRA

Se realizó el cronograma de obra, el cual detalla la ejecución de cada partida considerada para el proyecto. Se utilizó el programa MS Project.

IV. RESULTADOS Y SU DISCUSIÓN