Evaluación de los métodos hidráulicos de diseño del PNSR en la red de abastecimiento de agua potable en La Colpa-Tayacaja, 2024

Abstract

La presente investigación ha tenido como eje de estudio identificar las variaciones paramétricas en el uso de los métodos de diseño hidráulico para tuberías a conducción de PVC en el agua potable, los métodos en estudio son los normados y exigidos por la normativa nacional, básicamente por Programa Nacional de Saneamiento Rural (PNSR); la normativa peruana indica que se debe utilizar el método d e Fair - Whipple para diámetros menores a 2” o Hazen - Williams para diámetros iguales o mayores a 2”; el problema general es ¿Cómo es la e valuación de los métodos hidráulico s de diseño del PNSR en la red de abastecimiento de agua potable en La Colpa - Tayacaja, 2024? , para este logro se realizó el diagnó stico situacional del sistema de abastecimiento de la localidad rural de La Colpa en el distrito de Daniel Hernández en la provincia de Tayacaja, región Huancavelica; a partir de los datos obtenidos en campo, se realizó el diseño, modelamiento e identificación del comportamiento hidráulico del sistema de abastecimiento de agua; dicho trabajo se realizó mediante el uso de los métodos normados y exigidos para el diseño de proyectos de saneamiento rural por el Estado. El objetivo general es e valuar los parámetros de diseño de los métodos hidráulico s de diseño del PNSR en la red de abastecimiento de agua potable en La Colpa, Tayacaja - 2024 ; la metodología de investigación es de tipo aplicada , con un enfoque cuantitativo; el nivel es explicativo y de diseño es no experimental comparativo ; después de la ejecución del trabajo de campo y ejecución de la investi gación se tuvieron como resultados que: l os valores de variación en las presiones dinámicas comparadas entre ambos métodos de diseño tiene valor mínim o de 0.007 m.c.a. y valor máximo de 0.461 m.c.a., la media de la variación de presiones es de 0.163 m.c.a . ; respecto a las variaciones de la comparación de las pérdidas de presión se identificó una media de 0.044 m.c.a . , respecto a los diámetros interiores se determinó una media de 12.277 mm mayor para Fair — Whipple en cada caso de los 27 tramos seccionados de la línea de conducción del sistema de abastecimiento de agua potable de La Colpa ; estos resultados conllevan a la conclusión que estadísticamente existe variaciones estadísticamente significativas en la aplicación del método de diseño por Hazen - Williams y el método Fair - Whipple, este último presenta dentro de su fórmula constantes que brindan un factor de seguridad que genera sobrevaloración en las pérdidas de presión , generando aumentar el di á metro de las tuberías para poder garantizar una presión de servicio mayor, la fórmula de Fair - Whipple tiene esta característica de mayores pérdidas y por ende sobredimensionamiento en diámetros , con la finalidad de garantizar una mejor presión en caudal limitados o pequeños que obligan diámetros menores a 2”, por otro lado la fórmula de Hazen - Williams es más objetiva y tiene valores de presión mayores en vista que las pérdidas de presión son menores, lo cual permite elegir diámetros de tubería más óptimo para evitar sobrecostos y no poder en riesgos las presiones de servicio, con consiguiente se colige que es necesario atender las normas del PNSR y diseñar con el método de Fair - Whipple para caudales pequeños con tuberías menores a 2” . Se recomienda a los proyectistas diseñar de acuerdo co n las restricciones de los métodos de Fair - Whipple y Hazen - Williams vista que existen variaciones sustentables estadísticamente significativas que generan cambios en las pérdidas de presión, el dimensionamiento de tuberías y por ende presiones de servicios.