Sistemas de Acueducto Titulo B RAS 2010, Proyectos de Recursos y planificacion hidraulica. Universidad Nacional de Colombia
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Sistemas de Acueducto Titulo B RAS 2010, Proyectos de Recursos y planificacion hidraulica. Universidad Nacional de Colombia

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Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico - RAS

Libertad y Orden Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio

Viceministerio de Agua y Saneamiento Básico República de Colombia

TÍTULO B Sistemas de Acueducto

Libertad y Orden Ministerio de Vivienda,

Ciudad y Territorio República de Colombia

CATALOGACIÓN EN LA FUENTE Colombia. Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio.

Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico [recurso electrónico] : TÍTULO B. Sistemas de acueducto. – 2 ed. / Viceministerio de Agua y Sanea- miento Básico (Ed.); Universidad de los Andes. Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental. Centro de Investiga- ciones en Acueductos y Alcantarillados – CIACUA. -- Bogotá, D.C.: Colombia. Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio, 2010. 480 p.

ISBN: 978-958-8491-51-6

1. Agua potable 2. Acueducto 3. Servicios públicos domiciliarios 4. Demanda de agua 5. Infraestructura 6. Abastecimiento de agua 7. Sistema de suministro de agua potable 8. Gestión del riesgo

I. Tit. II. Reglamento técnico de agua potable y saneamiento bási- co III. Universidad de los Andes. Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental. Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados – CIACUA

Presidente de la República Juan Manuel Santos Calderon

Ministra de Vivienda, Ciudad y Territorio Beatriz Uribe Botero

Viceministro de Agua y Saneamiento Iván Fernando Mustafá Director de Programas Edgar Pulecio Bautista

Director de Desarrollo Sectorial Javier Moreno Méndez

Asesores • Grupo Técnico de la Junta Asesora del RAS María Elena Cruz Latorre Zulma Lorena Ávila López

Miguel Ángel Castro Munar Mauricio Alfonso Rivera Salcedo

David Guillermo Tamayo Guerrero

ISBN: 978-958-8491-51-6

Universidad de los Andes Director del Proyecto

Juan Guillermo Saldarriaga Valderrama Subdirector del Proyecto

Mario Enrique Moreno Castiblanco Especialista en Sistemas de Acueducto

Cesar Mauricio Jurado Toro Especialista en Sistemas de Alcantarillados

Marta Rocío Acosta Monsalve Héctor William Clavijo Sanabria

Investigador Área de Acueductos Fabio Elías Amador Berrío

Investigador Área de Alcantarillados Julio Carlos De Oro Vergara

Comité de Asesores Carlos Parra Ferro

Eduardo Bravo Restrepo Germán Torres Merchán

Carlos Eduardo Molano Cajigas Tito Alejandro Saavedra Ramírez

Asistentes de Investigación Marianela Correa García Diego Alejandro Pulgarín Montoya María Alejandra Escovar Bernal Dina Margarita Gómez Espinosa Maly Johanna Puerto López

Asistentes Administrativos Elizabeth Rodríguez Salinas

Mireya Perafán Peña

El Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio, como propietario e interventor del proyecto y la Universidad de los Andes, a través del CIACUA, Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados del Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental, como contratista del proyecto

TíTulo B • SiSTemaS de acueducTo

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Contenido B1. ASPECTOS GENERALES DE LOS SISTEMAS DE ACUEDUCTO B1.1 Alcance 7 B1.2 Etapas necesarias para la formulación y elaboración de proyectos de sistemas de acueducto 8 B1.3 Planos y memorias de cálculo 14 B1.4 Tecnologías de información para sistemas de acueducto 19

B2. DEMANDA DE AGUA B2.1 Alcance 21 B2.2 Gerencia de la demanda de agua 21 B2.3 Usos del agua 22 B2.4 Proyección de los usuarios del sistema 24 B2.5 Dotación neta 30 B2.6 Pérdidas de agua 35 B2.7 Dotación bruta 37 B2.8 Cálculo de la demanda de agua 37 B2.9 Caudal de incendios 40

B3. FUENTES DE ABASTECIMIENTO DE AGUA B3.1 Alcance 43 B3.2 Consideraciones generales 43 B3.3 Aspectos adicionales 43 B3.4 Fuentes superficiales 45 B3.5 Fuentes subterráneas 53

B4. CAPTACIONES DE AGUA SUPERFICIAL B4.10 Alcance 59 B4.2 Estudios previos 59 B4.3 Condiciones generales 62 B4.4 Parámetros de diseño 66 B4.5 Diseño de captaciones 72 B4.6 Desarenadores 83 B4.7 Aspectos de la puesta en marcha 87 B4.8 Aspectos de la operación 88 B4.9 Aspectos del mantenimiento 90

B5. CAPTACIONES DE AGUA SUBTERRÁNEA B5.1 Alcance 95 B5.2 Estudios previos 95

ViceminiSTerio de agua y SaneamienTo BáSico

B5.3 Condiciones generales 99 B5.4 Diseño de pozos 101 B5.5 Obras adicionales en los pozos profundos 112 B5.6 Pozos piezométricos 114 B5.7 Recarga de acuíferos 115 B5.8 Aspectos de la puesta en marcha 115 B5.9 Aspectos de la operación 118 B5.10 Aspectos de mantenimiento 119

B6. ADUCCIONES Y CONDUCCIONES B6.1 Alcance 123 B6.2 Estudios previos 123 B6.3 Condiciones generales 133 B6.4 Parámetros de diseño 140 B6.5 Diseño de las aducciones y conducciones 160 B6.6 Otras consideraciones de diseño 187 B6.7 Accesorios, estructuras de aducciones y conducciones 192 B6.8 Referenciación de componentes 212 B6.9 Aspectos de la puesta en marcha 214 B6.10 Aspectos de la operación 219 B6.11 Aspectos del mantenimiento 226

B7. REDES DE DISTRIBUCIÓN B7.1 Alcance 233 B7.2 Estudios previos 233 B7.3 Condiciones generales 241 B7.4 Parámetros de diseño 254 B7.5 Diseño de las redes de distribución 265 B7.6 Otras consideraciones de diseño 281 B7.7 Accesorios y estructuras para las tuberías de la red de distribución 285 B7.8 Referenciación de componentes 313 B7.9 Aspectos de la puesta en marcha redes de distribución 317 B7.10 Aspectos de la operación de redes de distribución 325 B7.11 Aspectos del mantenimiento de redes de distribución 336

B8. ESTACIONES DE BOMBEO B8.1 Alcance 343 B8.2 Estudios previos 343

TíTulo B • SiSTemaS de acueducTo

B8.3 Condiciones generales 347 B8.4 Parámetros de diseño 349 B8.5 Diseño de las estaciones de bombeo 355 B8.6 Referenciación de las estaciones de bombeo 369 B8.7 Aspectos de la puesta en marcha 370 B8.8 Aspectos de la operación 373 B8.9 Aspectos de mantenimiento 376

B9. TANQUES DE ALMACENAMIENTO Y COMPENSACIÓN B.9.1 Alcance 381 B9.2 Estudios previos 381 B9.3 Condiciones generales 386 B9.4 Parámetros de diseño 391 B9.5 Generación de alternativas 400 B9.6 Otras consideraciones de diseño 401 B9.7 Obras complementarias 406 B9.8 Aspectos de la puesta en marcha de los tanques 409 B9.9 Aspectos de la operación tanques de almacenamiento 411 B9.10 Aspectos del mantenimiento de tanques 413

B11.ANÁLISIS DE VULNERABILIDAD Y GESTIÓN DEL RIESGO B10.1 Alcance 417 B10.2 Análisis y valoración del riesgo en sistemas 417 B10.3 Programa de gestión del riesgo-medidas de control 421 B10.4 Gestión, análisis del riesgo y de la vulnerabilidad de la calidad del agua en sistemas de acueducto 425

B.0 Bibliografía 433 Sistema de unidades 441 Variables 443 Abreviaturas 448 Normas técnicas referenciadas 449 Leyes, decretos y legislación pertinente 458 Definiciones 459

conTenido

TíTulo B aSpecToS generaleS de loS SiSTemaS de acueducTo

TíTulo B • SiSTemaS de acueducTo

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1. AspeCtos generAles de los sistemAs de ACueduCto

1.1 Alcance El propósito de este capítulo es fijar los criterios básicos, los requisitos

mínimos y los valores específicos y límites que deben tenerse en cuenta en los diferentes procesos involucrados en la conceptualización, el diseño, la construcción, la supervisión técnica, la puesta en marcha, la operación y el mantenimiento de los sistemas de acueducto que se desarrollen en la República de Colombia, con el fin de garantizar su seguridad, durabilidad, funcionalidad, calidad técnica, eficiencia de operación, sostenibilidad y redundancia, dentro de un nivel de complejidad del sistema determinado.

El presente Título incluye el cálculo de la demanda de agua, las fuentes de abastecimiento, las captaciones de agua superficial y subterránea, las aducciones y conducciones, las redes de distribución, las estaciones de bombeo de agua cruda y agua tratada, los tanques de almacenamiento y compensación que forman parte de los sistemas de acueducto, el análisis de vulnerabilidad y gestión del riesgo asociados a proyectos de sistemas de acueducto, cuyas prescripciones particulares deben seguirse según lo indicado en los literales listados en la tabla B.1.1. No incluye las plantas de tratamiento de agua potable, ni los procesos de potabilización, aspectos que son tratados en el Título C del RAS: “Sistemas de potabilización” . Tampoco incluye los aspectos ambientales que son tratados en el Título I “Componente ambiental para los sistemas de acueducto, alcantarillado y aseo”.

Los lineamientos establecidos en el presente Título se encuentran enmarcados en los “Objetivos de Desarrollo del Milenio” definidos en la Cumbre del Milenio de las Naciones Unidas (Nueva York, 2000)1.

Tabla B.1.1 Contenido del presente Título

Componente Capítulo

Aspectos generales de los sistemas de acueducto B.1 Demanda de agua B.2 Fuentes de abastecimiento de agua B.3 Captaciones de agua superficial B.4 Captaciones de agua subterránea B.5

Aducciones y conducciones B.6

Redes de distribución B.7

Estaciones de bombeo B.8 Tanques de almacenamiento y compensación B.9

Análisis de vulnerabilidad y gestión del riesgo B.101 http://www.pnud.org.co

TíTulo B • SiSTemaS de acueducTo

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1.2 Etapas necesarias para la formulación y elaboración de proyectos de sistemas de acueducto Toda acción relacionada con el diseño, la construcción, la operación, el

mantenimiento y/o la supervisión técnica de algún sistema de acueducto, debe seguir el procedimiento general mostrado a continuación:

1.2.1 Etapa de conceptualización y planificación Los proyectos que se desarrollen en el país deberán incluir un

informe preliminar que certifique el cumplimiento de los pasos 1 a 10 de la etapa de conceptualización y planificación descrita en el literal B.1.2.1 de este Título.

1.2.1.1 PASO 1 - Definición del nivel de complejidad del sistema Debe definirse el nivel de complejidad del sistema, según se establece

en el capítulo A.3 del Título A “Aspectos generales de los sistemas de agua potable y saneamiento básico” del RAS para cada uno de los componentes del sistema.

1.2.1.2 PASO 2 – Justificación del proyecto Todo componente de un sistema de acueducto debe estar justificado

con los criterios establecidos en el capítulo A.4 “Identificación y justificación de los proyectos” del Título A del RAS. Adicionalmente, el proyecto debe cumplir con las metodologías de priorización establecidas en el capítulo A.5 “Priorización de proyectos” del Título A del RAS.

La entidad territorial, la persona prestadora del servicio o cualquier otra entidad que promueva o desarrolle proyectos de acueducto debe describir claramente las razones que motivan el proyecto, especialmente aquellas relacionadas con problemas de salud pública, de medio ambiente o de bienestar social y los objetivos que se pretende alcanzar con la ejecución de dicho proyecto. Se debe buscar también realizar una gestión del riesgo con el fin de incrementar la eficiencia tanto en la prestación del servicio de acueducto como en la preservación de los recursos naturales.

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1.2.1.3 PASO 3 - Conocimiento del marco institucional El consultor del sistema debe identificar las diferentes entidades

relacionadas con la prestación del servicio público de acueducto, describiendo sus responsabilidades y las funciones de cada una. Las entidades que deben identificarse son:

1. Entidad responsable del proyecto. 2. El consultor. 3. Rol del municipio, ya sea como prestador del servicio o como

administrador del sistema. 4. Persona Prestadora de Servicios Públicos y su carácter (Oficial,

mixto o privado). 5. Entidades territoriales competentes. 6. Entidades de planeación (Dirección Nacional de Planeación

-DNP, Viceministerio de Agua y Saneamiento del Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, etc.).

7. Entidad reguladora (Comisión de Regulación de Agua Potable y Saneamiento Básico -CRA u otra).

8. Entidad de vigilancia y control (Superintendencia de Servicios Públicos Domiciliarios -SSPD u otra).

9. El operador. 10. El interventor del proyecto. 11. Acciones proyectadas de la comunidad en el sistema 12. Autoridad ambiental competente (Ministerio de Ambiente,

Vivienda y Desarrollo Territorial, corporaciones autónomas regionales, etc.).

13. Fuentes de financiación.

1.2.1.4 PASO 4 - Acciones legales Se deben cumplir las normas vigentes relacionadas con la

conceptualización, el diseño, la construcción, el mantenimiento, la supervisión técnica, la puesta en marcha y la operación de un sistema de acueducto en general y de cada uno de sus componentes en particular. Además, debe tenerse en cuenta los compromisos adquiridos por el Estado colombiano en lo concerniente a los Objetivos del Milenio.

Se debe tener en cuenta lo establecido en el Título I: “Componente ambiental para los sistemas de acueducto, alcantarillado y aseo” sobre los aspectos ambientales con el fin de garantizar la sostenibilidad y el desarrollo adecuado del sistema de acueducto o de cualquiera de sus componentes. Igualmente se debe aplicar lo dispuesto en la Ley 388 de 1997 sobre ubicación de la infraestructura de acueducto y el Decreto 1469 de 2010 sobre licencias urbanísticas.

aSpecToS generaleS de loS SiSTemaS de acueducTo

TíTulo B • SiSTemaS de acueducTo

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1.2.1.5 PASO 5 - Aspectos ambientales relacionados con el sistema de acueducto. Todo proyecto que involucre un sistema de acueducto debe obtener

las autorizaciones ambientales a que haya lugar por el uso y aprovechamiento de los recursos naturales renovables, conforme a la normatividad ambiental vigente.

También cumplir lo dispuesto en los planes de ahorro y uso eficiente del agua y los objetivos de calidad incluidos en los Planes de Saneamiento y Manejo de Vertimientos (PSMV) aprobados por la autoridad ambiental.

1.2.1.6 PASO 6 - Ubicación dentro de los planes de ordenamiento territorial y desarrollo urbano previstos Se debe conocer y dar cumplimiento al Plan de desarrollo y el Plan de

ordenamiento territorial en lo relacionado con el tema de infraestructura de agua potable y establecer las implicaciones que el sistema de acueducto o cualquiera de sus componentes tendría dentro de la dinámica del desarrollo urbano.

En particular, el diseño de un sistema de acueducto o de cualquiera de sus componentes, debe contemplar la dinámica de desarrollo urbano prevista en el corto, mediano y largo plazo de las áreas habitadas y las proyectadas en los próximos años, teniendo en cuenta aspectos tales como la utilización del suelo, la estratificación socioeconómica, el plan vial y las zonas de conservación y protección de recursos naturales renovables, entre otros.

1.2.1.7 PASO 7 – Definición del alcance del proyecto Una vez justificado el proyecto y conocidos los aspectos institucionales

y legales, el consultor debe hacer la definición de los alcances específicos. Estos pueden incluir el diseño de un sistema completamente nuevo en el municipio objeto del diseño, la extensión de un sistema de acueducto existente, la ampliación de un sistema existente por aumento en la densidad poblacional, o por finalización de un período de diseño.

En la definición de los alcances específicos se debe establecer si el proyecto incluye bocatomas, desarenadores, aducciones, conducciones, redes de distribución, tanques de almacenamiento y/o compensación y/o estaciones de bombeo. En cada uno de estos componentes se debe establecer el alcance específico, indicando si se trata de una construcción nueva, una ampliación o una adaptación a la infraestructura existente. Para sistemas nuevos el proyecto siempre debe incluir almacenamiento de agua. En el caso particular de las redes de distribución, los alcances específicos pueden incluir aspectos tales como la mejora en la distribución de presiones en la red, la sectorización hidráulica, el aumento en la redundancia de la red de conducciones o de las redes de distribución con el

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fin de aumentar la confiabilidad del sistema, un análisis sísmico de la zona y su afectación en la red de conducciones o en las redes de distribución, un cambio en la forma de operación hidráulica con el fin de optimizar la operación y el mantenimiento preventivo del sistema, etc.

1.2.1.8 PASO 8 - Estudios de factibilidad Todo proyecto de acueducto debe incluir el desarrollo de los estudios

de factibilidad y los estudios previos mencionados en el capítulo A.7 “Estudios previos” del Título A “Aspectos generales de los sistemas de agua potable y saneamiento básico” del RAS. Tales estudios tienen el objetivo de establecer las condiciones físicas, económicas, sociales y ambientales del municipio o de la localidad en la cual se va a llevar a cabo el proyecto, para generar el planeamiento de diferentes escenarios de operación que tengan en cuenta tanto los componentes actuales como los futuros del sistema, todo dentro de un análisis de optimización de inversiones.

En aquellos casos en que el proyecto identificado corresponda a la ampliación o mejora de un sistema existente, se debe identificar y evaluar toda la infraestructura aprovechable ya sea por su buen estado o por su capacidad hidráulica. Se debe formular un plan de reforzamiento del sistema cuando el proyecto implique el desarrollo de su ampliación o rehabilitación.

1.2.1.9 PASO 9 - Generación de alternativas y optimización económica y financiera Teniendo en cuenta los resultados de los estudios de factibilidad y

la información obtenida, el consultor o la persona prestadora del servicio del proyecto deberá identificar y formular diferentes escenarios o alternativas de solución que cumplan con el alcance y los objetivos definidos para el proyecto de acueducto, originados a partir de los diseños optimizados obtenidos para cada componente. A fin de seleccionar la solución más apropiada para la comunidad, el consultor o la persona prestadora del servicio deberá realizar para cada alternativa una evaluación socioeconómica y con base en la comparación de sus resultados seleccionar aquella de mayor beneficio al menor costo económico.

Para la generación de alternativas, el consultor deberá considerar como mínimo los siguientes criterios:

Favorecer el desarrollo por etapas. Aprovechar los beneficios de la gestión por demanda. Buscar la integralidad de la cuenca. Aprovechar la infraestructura existente. En el análisis de alternativas se deben evaluar al menos dos tipos

diferentes de material para los ductos.

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Por “integralidad de la cuenca” se refiere, a los aspectos físicos, técnicos, ambientales, climatológicos y antrópicos presentes en la cuenca para poder generar un diseño integral de la infraestructura que tenga en cuenta calidad y cantidad del recurso hídrico.

Cada alternativa debe ser evaluada desde los puntos de vista técnico, económico, financiero y de impacto ambiental con el objetivo de reconocer su viabilidad integral. Al realizar el estudio de viabilidad económico-financiera deberá evaluarse la capacidad de pago de los usuarios y del municipio de acuerdo con los requerimientos de participación en los recursos.

Una vez seleccionadas las alternativas viables, se procede a su evaluación socioeconómica con objeto de seleccionar la más idónea.

1.2.1.10 PASO 10 - Evaluación socioeconómica El proceso de comparación de alternativas para un proyecto de

acueducto debe ser objeto de una evaluación socioeconómica. En dicha evaluación se deben considerar las etapas de construcción, operación y mantenimiento siguiendo lo establecido en los capítulos A.4 “Identificación y justificación de los proyectos” y A.8 “Evaluación socioeconómica” del Título A del RAS: "Aspectos generales de los sistemas de agua potable y saneamiento básico"

La evaluación y la factibilidad socioeconómica de las alternativas deben estar enmarcadas dentro de un proceso de optimización cuyo objetivo sea seleccionar la alternativa que aporta los mayores beneficios al menor costo económico.

El resultado de esta evaluación socioeconómica, indicará la alternativa que será objeto de diseño definitivo.

1.2.2 Etapa de diseño La entidad contratante realizará el seguimiento, la supervisión y el

control de la ejecución de todas y cada una de las actividades de la consultoría por intermedio de una firma o ingeniero interventor, quién será su representante para todos los efectos de los estudios y será el responsable por la calidad de los estudios y diseños presentados para emitir el concepto de viabilidad y que serán utilizados para la construcción de las obras. Por consiguiente, en el desarrollo de los pasos 11 a 14 debe existir un proceso de interventoría.

Todos los proyectos deberán contener un informe de diseño en el que se incluya el soporte detallado de las actividades definidas en los pasos 11 a 14 de la etapa de diseño descrita en el lteral B.1.2.2 de este Título.

1.2.2.1 PASO 11 – Diseño y requerimientos técnicos La alternativa seleccionada para el proyecto de acueducto, obtenida

a través de la evaluación socioeconómica realizada y descrita en el informe

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preliminar del proyecto, será la que se adopte y debe ser objeto del diseño definitivo. Se debe obtener la concesión de aguas y demás permisos ambientales a que haya lugar. Si el proyecto de acueducto requiere la construcción de un embalse se deberá obtener la licencia ambiental ante la autoridad ambiental competente de conformidad con lo dispuesto en el Decreto 2820 de 2010, como requisito para la ejecución del mismo. El consultor y/o la persona prestadora del servicio deben prestar especial atención a la definición de los protocolos de pruebas que deben establecerse desde esta etapa y que deben llevarse a cabo en el momento de la puesta en marcha del sistema, una vez finalizada su construcción y realizado el recibo de la obra por parte de la persona prestadora del servicio para su operación.

De acuerdo con lo anterior, el diseño de cualquier componente de un sistema de acueducto debe buscar la minimización de los costos de construcción, operación y mantenimiento para la alternativa seleccionada, cumpliendo los requerimientos mínimos establecidos en el presente Título que pueden ser encontrados en los literales indicados en la tabla B.1.1.

1.2.2.2 PASO 12 - Definición de las fases de desarrollo Con el fin de definir las etapas de construcción dentro del diseño de las

estructuras de todos los componentes del sistema de acueducto, correspondientes a los niveles de complejidad del sistema medio alto y alto, éstas deberán analizarse y evaluarse utilizando la metodología de costo mínimo.

Las etapas o fases de ejecución deben quedar claramente establecidas en los diseños, en la evaluación financiera y socioeconómica de alternativas y en la presentación final del proyecto. Las ampliaciones del sistema deben ajustarse al aumento de la densidad poblacional y a la evaluación hidráulica del sistema ante el aumento de la demanda de agua potable.

1.2.2.3 PASO 13 - Preparación de especificaciones técnicas Una vez definido el diseño final del sistema de acueducto, se deben

preparar todas las especificaciones técnicas que definan la construcción, suministro de materiales y equipos, puesta en marcha y operación de cada uno de los componentes del mismo de acuerdo con los diseños, los protocolos de pruebas y los manuales de operación y mantenimiento.

1.2.2.4 PASO 14 - Preparación del presupuesto A partir de los planos de diseño, las especificaciones técnicas y la

localización de la obra, deben calcularse de manera detallada las cantidades de obra y los recursos materiales y humanos necesarios para ejecutar el proyecto y, con estos, se prepararán los análisis de precios unitarios de cada ítem incluido en el proyecto y el presupuesto general respectivo.

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1.2.3 Etapa de construcción 1.2.3.1 PASO 15 – Proceso de contratación

El desarrollo de un proyecto de acueducto normalmente exige un proceso de contratación, el cual deberá someterse a la normatividad vigente. Los documentos requeridos para las contrataciones deben tener como propósito establecer, de manera clara, las obras a ser ejecutadas y la forma de pago de las mismas. En él se establecen las obligaciones legales y las responsabilidades de cada uno de los participantes con respecto al proyecto.

1.2.3.2 PASO 16 – Construcción e interventoría Los procesos de construcción e interventoría de construcción y de

puesta en marcha de un sistema de acueducto deben ajustarse a los requisitos mínimos establecidos en el Título G del RAS: “Aspectos complementarios”. Así mismo, se deben tener en cuenta los aspectos de gestión del riesgo y análisis de vulnerabilidad contenidos en el capítulo B.10 del presente Título y en el literal A.1.5 “Sobre otros reglamentos técnicos” del Título A del RAS: “Aspectos generales de los sistemas de agua potable y saneamiento básico”.

1.2.4 Etapa de operación y mantenimiento 1.2.4.1 PASO 17 – Puesta en marcha

Las medidas técnicas concernientes a la verificación de la puesta en marcha de los sistemas de acueducto o de algunos de sus componentes, deben seguir todos los requerimientos establecidos para cada componente en particular según el contenido de los literales de este Título listados en la tabla B.1.1.

1.2.4.2 PASO 18 - Operación y mantenimiento del sistema de acueducto Los procedimientos y medidas pertinentes a la operación y el

mantenimiento de los diferentes componentes de un sistema de acueducto deben seguir los requerimientos determinados para cada componente en particular según el contenido de los literales de este Titulo relacionados en la tabla B.1.1.

1.3 Planos y memorias de cálculo Los requisitos para la presentación de los planos y las memorias

de cálculo relacionados con los procesos de diseño y de elaboración de los

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planos de construcción (as built) de bocatomas, aducciones, conducciones, redes de distribución de agua potable, estaciones de bombeo y tanques de almacenamiento y/o compensación, se deben establecer de acuerdo con lo determinado en los artículos 31 y 32 de la Resolución 1096 de 2000 del Ministerio de Desarrollo Económico. Adicionalmente, se recomienda lo siguiente:

1.3.1 Planos de diseño y construcción Con respecto al tipo de planos y a su presentación, tanto para el

diseño de estructuras relacionadas con proyectos de acueducto así como para los planos de construcción, incluyendo la información mínima que debe estar contenida endichos planos y sus convenciones y escalas, se deben tener en cuenta los manuales de producción de planos establecidos por la correspondiente persona prestadora del servicio público de acueducto. En caso que dicha persona no haya definido dichos estándares o que se trate de un municipio del nivel de complejidad del sistema bajo se deben tener en cuenta los siguientes requisitos mínimos para la producción de planos:

1. El consultor suministrará original y dos copias en formato ISO-A1 (594 mm x 841 mm) de los planos topográficos, generales de diseño, de detalles y uno reducido en planta y otro en perfil a una escala adecuada que permitan apreciar la totalidad del proyecto. Para los planos parciales se puede adoptar la escala 1:2000 o la que el consultor o la persona prestadora del servicio considere conveniente. En los planos de los perfiles de la conducción se deberá dibujar la linea piezométrica y en la parte inferior se indicarán, en espacios separados, las abscisas, cota de terreno (o negra), cota piezométrica, presión disponible, clase de tubería, longitud y diámetro. Todas las memorias y planos, sin excepción, deberán ser entregados por el consultor en medio digital, de acuerdo con las aplicaciones informáticas disponibles en la entidad contratante.

2. Debe seguirse todo lo establecido en el artículo 33 de la Resolución 1096 de 2000 del Ministerio de Desarrollo Económico o la norma que lo modifique, adicione o sustituya.

La actualización de los manuales para la producción de planos, tanto en formato electrónico como impresos, es responsabilidad de cada una de las personas prestadoras del servicio de acueducto, salvo en el caso de los municipios con nivel de complejidad del sistema bajo, en cuyo caso se sugiere seguir los procedimientos y acciones definidos en los manuales de prácticas de buena ingeniería que hacen parte del RAS.

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1.3.2 Memorias de cálculo Para las memorias de cálculo de los diseños de sistemas de acueducto

o alguno de sus componentes se debe seguir lo establecido en el capítulo A.6 “Presentación de planos y memorias de cálculo” del Título A del RAS: “Aspectos generales de los sistemas de agua potable y saneamiento básico”. Este Título establece que los planos arquitectónicos, hidráulicos, geotécnicos, estructurales y mecánicos que sean necesarios para la ejecución de la obra de acueducto deben ir acompañados de sus respectivas memorias de cálculo detalladas que describan los procedimientos, parámetros, criterios y los supuestos bajo los cuales se llevaron a cabo dichos diseños. Las memorias de cálculo deben incluir lo siguiente:

a) Los criterios, parámetros y suposiciones utilizadas en los diseños. b) Las metodologías y ecuaciones de diseño utilizadas. c) La verificación del cumplimiento de los requisitos mínimos

establecidos por el presente Título. d) La referencia a todas las normas técnicas municipales, nacionales

o internacionales para los materiales, equipos y procedimientos específicos utilizados para el diseño del sistema de acueducto.

e) La referencia a las normas como leyes, decretos y resoluciones de obligatorio cumplimiento.

f) En el caso en que para el proceso de diseño se utilice un proceso automático de información, las memorias de cálculo deben incluir la descripción detallada de los principios en que se basa dicho procedimiento así como la descripción de los datos de entrada y salida del correspondiente proceso computacional.

g) El protocolo y los procedimientos de prueba establecidos por el consultor.

h) Los análisis de precios unitarios, lista de materiales y equipos y el presupuesto detallado con su correspondiente programación de ejecución.

i) Las memorias de cálculo deben indicar claramente el nivel de complejidad del sistema de acueducto utilizado para los diseños y las demás actividades del proyecto. Las memorias de cálculo deben ser aprobadas por el interventor de los diseños y éste podrá invalidar aquellas que contengan errores aritméticos, de cotas, de abcisados, de transcripción, copia u otras fallas imputables al descuido o a la falta de revisión por parte del diseñador.

j) Tan pronto como se realice la construcción, estos planos deben actualizarse de forma que queden consignados los cambios realizados durante esta etapa (planos as built).

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1.4 Tecnologías de información para los sistemas de acueducto Con el fin de llevar a cabo el diseño de sistemas de acueducto nuevos

o expansiones a sistemas existentes, se recomienda que el consultor y la persona prestadora del servicio hagan uso de tecnologías de información, teniendo en cuenta las consideraciones dadas en los literales B.1.4.1 a B.1.4.5.

1.4.1 Sistemas de información geográfica Los sistemas de información geográfica (SIG) utilizados para realizar

el diseño y la operación de los sistemas de acueducto deben permitir el manejo de toda la información de la red y demás componentes del sistema en un modelo digital que facilite generar las entradas a los diferentes módulos de manera simple y rápida. Además, el sistema de información geográfica debe permitir la posibilidad de realizar actualizaciones y seguimiento continuo del funcionamiento de la red, alimentándolo con toda información nueva adquirida por parte de la persona prestadora del servicio.

El SIG que debe utilizarse en el diseño, en lo posible, debe ser compatible con el sistema de información y las bases de datos utilizadas por la persona prestadora del servicio, sistema sobre el cual se debe generar toda la base de datos de información del sistema de distribución de agua potable.

1.4.2 Programas de diseño de redes de acueducto Para el diseño de las redes de distribución de agua potable y de las

líneas de conducción se pueden utilizar programas de modelación hidráulica de redes, que utilicen el método del gradiente para sus cálculos, que permitan la modelación de la operación del sistema bajo períodos extendidos, que realicen el diseño de las redes mediante rutinas de optimización y que permitan modelar la calidad del agua.

Adicionalmente, para los niveles de complejidad del sistema alto y medio alto, el programa seleccionado debe permitir el intercambio directo de información con el sistema de información geográfica y las bases de datos definidas por la persona prestadora del servicio de acueducto en el municipio, lo anterior se recomienda para los niveles de complejidad del sistema bajo y medio.

1.4.3 Diseño optimizado de redes de acueducto Para el diseño de las redes de distribución de agua potable y de las

líneas de conducción, se debe seleccionar la alternativa óptima económica de

aSpecToS generaleS de loS SiSTemaS de acueducTo

TíTulo B • SiSTemaS de acueducTo

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combinación de los diferentes diámetros que cumplan con todas las restricciones hidráulicas y técnicas establecidas en el presente Título.

1.4.4 Calidad del agua en sistemas de acueducto Desde la etapa de diseño y durante toda la operación del sistema de

distribución de agua potable es necesario conocer la calidad del agua en cada uno de los nodos de la red. Dicho conocimiento se puede basar en la simulación hidráulica y de calidad del agua de dichas redes en un programa de computador que utilice el método del gradiente para el cálculo hidráulico y que cuente con rutinas de cálculo de calidad del agua en tiempo extendido, en particular de sustancias no conservativas . Los resultados de dicha simulación deben utilizarse para establecer los puntos de muestreo de calidad del agua en la red de acuerdo con el Decreto 1575 de 2007 y sus resoluciones reglamentarias.

1.4.5 Sistemas de monitoreo Para el nivel de complejidad del sistema alto, y como parte del diseño,

el consultor debe definir el tipo de información que debe ser monitoreada en el sistema diseñado ya sea nuevo o ampliación y/o reposición de un sistema existente, estableciendo los sitios de medición remota de datos, los parámetros a ser medidos, la precisión de la lectura y la frecuencia de las mediciones. Para los niveles de complejidad del sistema medio alto y alto se recomiendan los sistemas de monitoreo tipo SCADA.

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aSpecToS generaleS de loS SiSTemaS de acueducTo

TíTulo B demanda de agua

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2. demAndA de AguA 2.1 Alcance

En este capítulo se establece el procedimiento que debe seguirse para la evaluación de la población objeto del diseño, la dotación bruta y la demanda de agua en un sistema de acueducto con el fin de determinar la capacidad real que un componente en particular o todo el sistema debe tener a lo largo de un período de diseño determinado.

Las prescripciones establecidas en el presente capítulo deben aplicarse a todos los niveles de complejidad del sistema a menos que se especifique lo contrario.

Dentro del procedimiento que debe seguirse para el cálculo de la demanda de agua, el consultor o la persona prestadora del servicio debe priorizar el cálculo de la proyección de la demanda utilizando los datos de demanda de agua existentes en el municipio o en la zona de éste, objeto del diseño, siempre y cuando cumplan con los requisitos de calidad de información establecidos en los siguientes literales. En caso que no exista la información de demanda requerida, se recomienda en segundo lugar la proyección de los suscriptores del servicio, con sus respectivas restricciones relacionadas con la calidad del catastro de usuarios. Como última opción y cuando no exista información de demanda o de suscriptores o ésta no sea confiable, se debe realizar la proyección de la población del municipio o de la zona objeto del diseño o del cambio en el sistema de acueducto existente.

2.2 Gerencia de la demanda de agua El diseño de un sistema de distribución de agua potable o de la

ampliación de éste, se debe realizar teniendo en cuenta una gerencia de la demanda en lugar de una gerencia de la oferta. La gerencia de la demanda de agua se debe realizar dentro del concepto del manejo integral del agua urbana, como parte del manejo integral de la cuenca.

El análisis no solo debe incluir lo que la población consume o el agua utilizada para otros usos. Debe incluir también la oferta del agua y por ello, se debe tener presente la cuenca que actualmente suministre el agua y las fuentes alternas de las cuales la población podrá abastecerse. Otro estudio que debe realizarse es el de controles al consumo, de forma que se pueda racionalizar éste, en caso que no haya una oferta suficiente.

El diseño de proyectos nuevos debe priorizar la regionalización del servicio, especialmente cuando las consideraciones técnicas y de calidad del servicio demuestren que un sistema regionalizado presenta ventajas importantes sobre esquemas municipales individuales.

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2.3 Usos del agua Debe efectuarse un estudio de la dotación desagregada por usos y por

zonas del municipio, el cual debe considerar los siguientes usos del agua:

2.3.1 Uso residencial El consultor debe analizar detenidamente la dotación de uso residencial

teniendo en cuenta las siguientes disposiciones: 1. El consultor debe justificar la proyección de la dotación para

las diferentes etapas de construcción de las obras del sistema de acueducto y para el período de diseño de cada uno de sus componentes.

2. Debe atenderse lo estipulado en el artículo 15 de la Ley 373 de 1997, sobre uso eficiente y ahorro del agua, o la norma que la modifique, adicione o sustituya, sobre la utilización de equipos y aparatos de bajo consumo y la reglamentación que exista al respecto, considerando el uso de micromedidores de caudal, reguladores de caudal, reguladores de presión o cualquier otro tipo de accesorio que implique una reducción en el consumo.

3. El consultor debe considerar la utilización de aparatos de bajo consumo, con el fin de determinar el posible ahorro y el efecto de estos instrumentos en la dotación neta.

4. El consultor debe deducir la dotación de uso residencial para el diseño de los sistemas de acueducto con base en mediciones directas hechas en la localidad. Cuando en ésta no existan micromedidores de caudal, el consultor puede estimar la dotación por comparación de poblaciones cercanas con características similares.

5. Al hacer el estudio de la dotación por uso residencial deben tenerse en cuenta, entre otros, los siguientes factores: el tamaño de la población, las condiciones socioeconómicas, el clima, la cobertura de medidores, los aspectos sanitarios, las horas de servicio continuo, los períodos de racionamiento y demás factores que se estimen convenientes.

6. Las variaciones que sean propuestas por el consultor a las dotaciones antes establecidas deben estar técnicamente justificadas, teniendo en cuenta aspectos climatológicos y socioeconómicos del municipio.

2.3.2 Uso comercial Para establecer el uso comercial, el consultor debe utilizar un censo

comercial y realizar un estimativo de consumos futuros. El consultor debe

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cuantificar y analizar detenidamente la dotación comercial de acuerdo con las características de dichos establecimientos. Deben estudiarse los consumos puntuales o concentrados de demandas. El uso comercial también incluye el uso en oficinas.

2.3.3 Uso industrial Para estimar el uso industrial, el consultor debe utilizar censos

industriales y estimativos de consumos futuros. El consultor debe cuantificar y analizar detenidamente la dotación industrial de acuerdo con las características de dichos establecimientos. Deben estudiarse los consumos puntuales o concentrados demandados con el fin de establecer los posibles grandes consumidores (Ver literal B.2.8.4).

2.3.4 Uso rural En caso que el municipio objeto de la construcción de un nuevo

sistema de acueducto o la ampliación del sistema de acueducto existente tenga que abastecer población rural, el consultor debe utilizar los datos del censo rural y estimar los consumos futuros.

2.3.5 Uso para fines públicos El consumo para uso público utilizado en los servicios de aseo, riego

de jardines y parques públicos, fuentes públicas y demás, se estimará entre el 0 y el 3% del consumo medio diario doméstico, siempre y cuando no existan datos disponibles. En caso de que estos datos existan, servirán para establecer la proyección del uso público en el municipio.

2.3.6 Uso escolar En caso de que en el municipio objeto de la construcción de un nuevo

sistema de acueducto o de la ampliación del sistema existente se localice una concentración escolar importante que implique la permanencia durante el día de una población adicional, el consultor debe analizar y cuantificar detenidamente la dotación de uso escolar de acuerdo con las características de los establecimientos de educación.

2.3.7 Uso institucional Deben identificarse los establecimientos y predios que requieran

una dotación especial debido a las características de sus actividades, tales como hospitales, cárceles, hoteles, etc.

demanda de agua

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2.4 Proyección de los usuarios del sistema 2.4.1 Proyección de la demanda

En caso de que la persona prestadora del servicio de acueducto cuente con información confiable registrada acerca de la demanda de agua en el municipio o en partes de éste que sean objeto del diseño, se debe utilizar para proyectar la demanda de agua potable. Para poder realizar la proyección de la demanda, la persona prestadora del servicio debe contar: con aparatos de medición calibrados a la salida de la planta de tratamiento y a la entrada de cada uno de los sectores hidráulicos en que se haya dividido la red; con datos de consumo confiables que hayan sido verificados de acuerdo con el número de suscriptores y unas dotaciones normales; y con un índice de agua no contabilizada (IANC) por debajo del 20% en la zona donde se requiera medir la demanda. En este sentido, la proyección de la demanda no puede incluir pérdidas de agua e ineficiencias del sistema.

2.4.2 Proyección de suscriptores En caso que no existan registros confiables acerca de la información

histórica de demanda de agua en el municipio o en la parte de éste objeto del diseño o de la ampliación y/o mejora del sistema de distribución de demanda de agua, se debe llevar a cabo una proyección de los suscriptores conectados al sistema de acueducto. Para llevar a cabo el cálculo del número de suscriptores proyectados para ser abastecidos por el nuevo esquema de distribución de agua potable en su período de diseño, el diseñador y/o el operador deben tener en cuenta los siguientes puntos:

La persona prestadora del servicio debe mantener actualizado el catastro de suscriptores del servicio.

Comportamiento histórico del crecimiento de los suscriptores de la empresa de acueducto en la zona del municipio o la parte de éste objeto del estudio, de acuerdo con la información de la persona prestadora del servicio o de otros sistemas privados o comunales cercanos a la zona objeto del diseño.

El plan de ordenamiento territorial y el plan de desarrollo municipal, teniendo en cuenta especialmente la meta de vivienda de interés social (VIS).

Los proyectos de oferta y demanda de la actividad edificadora en el municipio, teniendo en cuenta los datos producidos por la Cámara Colombiana de la Construcción (CAMACOL), en especial lo concerniente a las viviendas del municipio y el crecimiento de las edificaciones dedicadas al comercio.

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El crecimiento de los suscriptores de otros servicios públicos tales como energía y telefonía fija.

La meta de crecimiento de suscriptores del sistema de agua, de la empresa de servicios públicos, teniendo en cuenta sus proyecciones de inversión.

Se deben evitar datos de crecimiento de suscriptores que hayan sido causados por programas de reducción de IANC, ya que éstos podrían inflar su proyección.

Una vez establecido lo anterior, el consultor y/o la persona prestadora del servicio pueden utilizar los siguientes métodos para la proyección de los suscriptores:

Métodos matemáticos, tales como los aritméticos y geométricos.

Métodos de aproximaciones sucesivas a las proyecciones de suscriptores.

Métodos heurísticos de ensayo y error.

2.4.3 Proyección de población En caso que el diseño de un sistema de acueducto particular incluya

un municipio o zona de éste, en la cual no sea posible realizar una proyección de demanda o de suscriptores, las dependencias encargadas de la planeación y comercialización de los proyectos de agua potable de la persona prestadora del servicio de acueducto o, en caso que éstas no existan, el consultor debe realizar la proyección y los ajustes de la población de acuerdo con lo señalado en literales B.2.4.3.1 a B.2.4.3.5.

En todos los casos para la estimación de la proyección de la población se deben tener en cuenta los datos establecidos para la población por el DANE, tanto para la definición del nivel de complejidad del sistema como para la proyección de la población.

El último dato de población establecido por el DANE para el municipio objeto del diseño debe tenerse en cuenta como un último censo a utilizarse para la proyección de la población.

2.4.3.1 Censos de población Deben recolectarse los datos demográficos de la población, en especial

los censos de población del DANE y los censos disponibles de suscriptores de acueducto y otros servicios públicos de la localidad o localidades similares. Con base en los datos anteriores se establecerán los criterios y parámetros que determinen el crecimiento de la población.

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