lunes, 6 de junio de 2016

TÉCNICAS PARA MEJORAR EL SUMINISTRO Y APROVECHAMIENTO DEL AGUA EN LAS INSTALACIONES DE LA UNELLEZ, GUANARE, ESTADO PORTUGUESA

             Universidad Nacional Experimental
De los Llanos Occidentales
Ezequiel Zamora
Vicerrectorado Producción Agrícola
Unellez - Guanare
Programa: Ciencias del Agro y del Mar
Carrera: Ing. de Recursos Naturales Renovables
Sub-proyecto: Planificación y Gestión Ambiental

TÉCNICAS PARA MEJORAR EL SUMINISTRO Y APROVECHAMIENTO DEL AGUA EN LAS INSTALACIONES DE LA UNELLEZ, GUANARE, ESTADO PORTUGUESA


Autores
López  Mailuet  CI 22.090.099
Ladino  Yulibeth  CI 22.938.282
Acarigua  Luis  CI 24.018.000
Rojas  Diego  CI 24.687.573
Parra  Pedro  CI 24.907.333
Ing  RNR “A”.
Guanare, Mayo 2016.

 
RESUMEN
En este trabajo se analizó la situación actual del suministro de agua en las instalaciones de la UNELLEZ – Guanare, se diseñó una serie de técnicas o propuestas. Para esto se realizaron cálculos del consumo del agua, determinándose las cantidades necesarias que se requieren para satisfacer las necesidades básicas de la población.
Éste proyecto presenta la ingeniería conceptual de una propuesta de reparación del primer pozo que surtía de agua dicha institución,  el tanque subterráneo y el diseño de  un sistema de aprovechamiento de agua lluvia, como alternativa para el ahorro de agua potable en usos tales como la descarga de sanitarios, entre otros. Además se presenta un análisis de la viabilidad técnica y económica de dicho aprovechamiento, en la UNELLEZ – Guanare.
Se desarrollan en éste documento tres aspectos principales: (I) Cálculo del consumo de agua y el volumen requerido para las diferentes finalidades. (II) Calculó del área de techo o de superficie impermeable que se necesita y el tamaño de la estructura de almacenamiento, (III) Estimación del presupuesto para la construcción del sistema y la proyección del ahorro generado al utilizar la solución propuesta.
Los resultados sugieren que el aprovechamiento de agua lluvia es una opción técnicamente viable, pero requiere de una inversión inicial que puede ser alta sino se tienen los suficientes recursos que la financien, por lo que puede representar una solución interesante para contribuir a la gestión y el desarrollo sostenible de la Institución Educativa, siempre y cuando haya apoyo externo a la misma para desarrollar éste tipo de proyectos.
Palabras claves: Consumo de agua, suministro de agua, aprovechamiento de agua de lluvia, desarrollo sostenible. 

ABSTRACT
This paper presents the current situation of water supply facilities UNELLEZ analyzed - Guanare, a series of techniques or proposals designed. For this water consumption calculations they were made, determining the necessary amounts required to meet the basic needs of the population.
This project presents the conceptual engineering of a proposal to repair the first well that supplied water that institution, the underground tank and the design of a system for using rainwater as an alternative for saving potable water in applications such as downloading health, among others. Guanare - plus an analysis of the technical and economic feasibility of such use, in the UNELLEZ is presented.
(I) Calculation of water consumption and the required volume for different purposes: three main aspects are developed in this document. (II) Calculation of roof area or impervious surface is needed and the size of the storage structure (III) Estimated budget for construction of the system and the projection of the savings generated by using the proposed solution.
The results suggest that the use of rainwater is a technically viable option, but requires an initial investment may be high but will have sufficient resources to finance it, so it may represent an interesting solution to contribute to the management and sustainable development of the educational institution, provided there is external support for it to develop this type of project.
Keywords: Water consumption, water supply, rainwater harvesting, sustainable development.
  

INTRODUCCIÓN
El uso eficiente de agua a nivel mundial se ha convertido en una necesidad crucial para garantizar la sostenibilidad del recurso hídrico, considerándolo como un “recurso finito y vulnerable, esencial para sostener la vida, el desarrollo y el ambiente”, teniendo en cuenta que su “gestión debe basarse en un enfoque participativo, involucrando a usuarios, planificadores y los responsables de las decisiones a todos los niveles” (Conferencia internacional sobre el Agua y el Medio Ambiente, Dublín 1992).
Es bien sabido que un adecuado abastecimiento de agua potable es condición previa e indispensable para mantener la vida humana, los ecosistemas y lograr un desarrollo sostenible (Topfer, 1998). Los usuarios del agua en abastecimientos urbanos se clasifican básicamente en institucionales, residenciales, comerciales, industriales y públicos. Cada uno de estos demanda el recurso de acuerdo a sus necesidades.
Dentro de los usos urbanos, llama la atención un uso específico debido a su comportamiento y dadas las magnitudes en los consumos de agua, en cuanto a dicho uso, se hace referencia al consumo y gestión del recurso hídrico en instituciones educativas, las cuales por su tamaño y demanda de agua (servicios, aseo, laboratorios, cafeterías, riego y jardín) son categorizados como altos consumidores del recurso. (Bonet et al, 2001) señalan que los usos del agua en centros universitarios de gran tamaño son similares a los usos que se dan en ciudades de tamaño medio y que comprender esto es importante para realizar procesos de gestión ambiental en las instituciones. Así mismo, con el fin de promover procesos de conservación y uso eficiente en centros educativos, (Cheng y Hong, 2002) establecen las formas de utilización del agua en escuelas primarias y encuentran que muchas de estas tienen problemas por sus altos consumos de agua por fallas en las tuberías e instalaciones defectuosas. Lo anterior hace mención a una inadecuada gestión del agua, entre algunos factores que agudizan el tema de la problemática en general.
El siguiente estudio es un aporte a los procesos de gestión ambiental que se desarrollan en las instituciones o centros educativos, como también a los procesos que se adelantan en materia ambiental en la Universidad Nacional Experimental de los Llanos Occidentales “Ezequiel Zamora” (UNELLEZ). El documento contiene el diagnóstico de la demanda del recurso hídrico y técnicas de uso eficiente, ahorro del agua y mejoras en el suministro del recurso.

DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA
Dentro de las instalaciones de la UNELLEZ se presenta una problemática en cuanto al insuficiente suministro de agua, debido al manejo contraindicado de los recursos que llegan a la entidad. Por lo tanto se deben aprovechar los elementos naturales como el agua subterránea para suministrar estos bienes.
El establecimiento de agua de calidad no es solo un problema físico sino que también económico: Las técnicas disponibles permiten fabricar el agua con la calidad deseada y llevarla a un lugar requerido.
Se hace necesario plantear técnicas con el fin de gestionar proyectos sustentables donde el factor primordial, es la realización de una cisterna y la recuperación de un pozo, para administrar el agua a todas las unidades de producción llegando al caso de planificar un 40% del recurso para el sustento estudiantil, esto con la finalidad de proporcionar un adecuado suministro de agua en  las instalaciones de la UNELLEZ – Guanare, y así lograr una mejor gestión en cuánto al servicio del mismo.

JUSTIFICACIÓN
Según la Organización de las Naciones Unidas (ONU) la crisis del agua, es causada por hábitos de consumo inadecuados. A nivel mundial el uso eficiente del agua se ha convertido en una necesidad crucial para garantizar la sostenibilidad de los recursos hídricos, debido a que esta no es solo un problema de oferta, sino también, la ausencia de manejo integral y actitud racional frente al uso del recurso hídrico (UNESCO, 2003).
Por lo tanto el uso eficiente del agua implica, comprender los hábitos de consumo para emprender acciones que permitan generar un cambio en el comportamiento del uso hacia la eficiencia, esto significa modificar prácticas y comportamientos de los usuarios, para maximizar el uso de la infraestructura existente y favorecer la sustentabilidad de los ecosistemas vitales, ahorrando agua y minimizando la contaminación.
El Propósito fundamental que se quiere lograr con este estudio es mejorar el servicio en cuanto al suministro de agua en las instalaciones de la UNELLEZ – Guanare, mediante  la restauración del tanque subterráneo y el primer pozo que surtía de agua dicha institución, esto con el fin de promover las cantidades necesarias de agua que permitan cubrir completamente, las necesidades básicas que requieren tanto la población estudiantil y obreros como las  unidades de producción.
Por ello se implementaran técnicas o propuestas de mejoras en el servicio del agua, esto para mantener reservas del vital líquido y así lograr cubrir la demanda de agua que se requiere.
El presente estudio es un aporte a la gestión del agua para centros educativos, lo cual implica un control eficiente y eficaz tanto en los sistemas de distribución, como en los consumidores. En este orden de ideas, a fin de iniciar un proceso de gestión del recurso hídrico en la UNELLEZ – Guanare, se hace necesario identificar los usuarios y sus hábitos de consumo, con el fin de generar procesos de comprensión y herramientas de gestión en torno al uso del agua, que conduzcan a la reducción o prevención de fugas en la red de distribución al igual que un cambio en la actitud de la población frente al consumo responsable.
OBJETIVOS
Objetivo General

Proponer técnicas para mejorar el suministro y aprovechamiento del agua en las instalaciones de la UNELLEZ, Guanare, Estado Portuguesa.

Objetivos Específicos
Ø  Diagnosticar las posibles fuentes de suministro del agua dentro de las instalaciones de la UNELLEZ – Guanare.
Ø  Analizar la situación actual que presenta el suministro del agua en la UNELLEZ – Guanare.
Ø  Diseñar las técnicas para mejorar el suministro y aprovechamiento del agua en las instalaciones de la UNELLEZ, Guanare, Estado Portuguesa.

MARCO DE REFERENCIA

El uso eficiente del agua es uno de los objetivos de la gestión de la demanda, incluye cualquier medida, ya sea preventiva o correctiva, que reduzca la cantidad de agua que se utiliza por cada actividad y que favorezca el mantenimiento o mejoramiento de la calidad del agua, al igual que cualquier reducción o prevención de pérdida de agua que sea de beneficio para la sociedad en su conjunto. Contiene tres aspectos importantes: el uso, la eficiencia y el agua. El uso significa que es susceptible a la intervención humana, a través de alguna actividad que puede ser productiva, recreativa o para su salud y bienestar. La eficiencia tiene implícito el principio de escasez, pues el agua dulce es un recurso escaso, finito y limitado, que debe ser bien manejado, de manera equitativa, considerando aspectos socioeconómicos y de género (Sánchez, L y Sánchez, A, 2004).

El primer paso hacia la reducción del consumo de agua es el conocimiento de la situación actual, es decir, determinar la dotación neta, la cual corresponde a la cantidad mínima de agua requerida para satisfacer las necesidades básicas de un usuario sin considerar las pérdidas que ocurran en el sistema de acueducto (RAS, 2000), es necesario entonces, establecer si los usuarios se encuentran en un nivel de exceso o no. A continuación en la Tabla I, se presentan datos de referencia de consumos eficientes por usuario, para diferentes establecimientos, donde los menores consumos se encuentran en los centros educativos:

Cuadro I. Comparativo consumos medios eficientes de agua en distintos sectores.

Tipo de instalación
Consumo eficiente de agua
Restaurant
30 L/usuario/día
Bar
8 L/usuario/día
Cafetería
500 L/usuario/día
Oficina
20 L/usuario/día
Hospital
600 L/usuario/día
Hotel
200 L/usuario/día
Centro educativo
5  L/usuario/día
Centros deportivos con piscina
40 L/usuario/día
Centros deportivos sin piscina
20 L/usuario/día
Autolavado
75 L/usuario/día

Fuente: Municipalidad de Zaragoza y Fundación Ecología y Desarrollo, 2010.
De igual forma, fuentes latinoamericanas, como la Dirección Nacional de Urbanismo de Perú (2011), determinó algunos estándares acerca del consumo de agua para instituciones educativas, los cuales pueden ser de 100 m3/mes y la dotación de 50 a 200 L/usuario/día. Según la Norma de Dotación de Agua del Distrito Federal de México (2005), el consumo en centros de educación media superior no será inferior a 25 litros/usuario/día.
DISEÑO METODOLÓGICO
1.      Área de estudio
La universidad Nacional Experimental de los Llanos Occidentales “Ezequiel Zamora” (UNELLEZ),  está localizada en  el Municipio Guanare, vía Mesa de Cavacas, entre las coordenadas:   9°3'53"N   69°48'18"W. Esta cuenta con una población para el año 2016 de 3.356 personas entre estudiantes, docentes, y empleados (personal administrativo, personal de limpieza, seguridad y mantenimiento).
Figura I. Ubicación del área de estudio, UNELLEZ – Guanare.
2.      Proceso metodológico
La presente investigación es de tipo proyectivo, ya que consiste en la “elaboración de propuestas o modelos, como alternativa de solución a un problema o necesidad de tipo práctico, ya sea de un grupo social o de una institución, un área en particular del conocimiento a partir de un diagnóstico preciso de las necesidades del momento, los procesos explicativos o generadores involucrados y las tendencias futuras” (Hurtado, 1998). Dicha situación es la formulación de técnicas o propuestas para el consumo eficiente, ahorro de agua y mejoras en el suministro de dicho recurso en la UNELLEZ – Guanare.
La investigación se desarrolló en tres fases. I. Diagnosis: Incluye la exploración, contextualización y caracterización de la demanda de agua en las instalaciones de la UNELLEZ - Guanare. II. Análisis de la situación actual: Cálculo del consumo de agua en las instalaciones del  área de estudio. III. Propositiva: Contiene las técnicas de mejoramiento para el uso eficiente, ahorro de agua y suministro de dicho recurso en esta institución.  
3.      Fase de diagnosis
Con el propósito de entender las dinámicas que se dan en la UNELLEZ – Guanare entorno a la demanda de agua, se procedió a detectar aquellos elementos que conforman el sistema de distribución de agua potable como lo son las tuberías, estructuras y dispositivos que sirven para proveer al público el agua para el consumo humano y otras actividades; se caracterizaron obras de toma o acometida, tanques de almacenamiento y la red de distribución.
Con las técnicas (observación, visitas de campo, dialogo con personal de mantenimiento) e instrumentos (registro de observación, registros de diálogos, registros fotográficos).
Así mismo se realizó una identificación y clasificación de los usuarios del agua con el fin de determinar en qué y cómo se usa el agua en cada punto de extracción identificado. De esta manera se identificaron los diferentes usos y se agruparon en categorías a las cuales se les determino su intensidad de uso.

Diagnóstico de la situación actual
El agua suministrada en las instalaciones de la universidad proviene del Embalse La Coromoto, la tubería que permite el suministro de agua es de:
El Embalse La Coromoto: 21 o 24´´  (pulgadas).
La Colonia: 8´´ (pulgadas).
UNELLEZ – Guanare: 4´´ (pulgadas).
El sistema de rebombeo está ubicado en la Colonia Parte Baja, de allí se realiza el suministro del agua a la colonia parte alta y la UNELLEZ – Guanare.
La universidad cuenta con dos (2) pozos subterráneos. El primer pozo se encuentra ubicado en la Arenera Valera, este fundó en el año 1975, el cual tiene  41 años y hace 6 años que caducó, tiene una profundidad de 100 m, la cual se redujo a 20 m, el agua que surtía el pozo provenía del rio Guanare, el diámetro de este es de 8¨ (pulgadas).
El segundo pozo hace 5 años que se creó. Este se encuentra fuera de funcionamiento debido a que el agua está contaminada. Tiene una profundidad de 90m  y un diámetro de 8¨ (pulgadas).
Cabe destacar que estos pozos cuentan con una tubería de 6´´ (pulgadas), que son las del suministro del agua a la universidad  y la otra de 4´´ (pulgadas) para el mantenimiento, es decir para la descarga.
Un tanque subterráneo de 600.000 litros, el cual suministra el agua dentro de las instalaciones de la universidad, este se llena diariamente, es importante resaltar que el llenado de este se realiza siempre y cuando llegue el agua. También cuenta con un tanque aéreo de 100.000 litros.


4.      Fase de análisis del consumo de agua
Para el cálculo de la cantidad de agua requerida para satisfacer las necesidades básicas de los usuarios en las instalaciones de la UNELLEZ – Guanare se utilizaran formulas propuestas por varios autores.
Consumo de agua
Población estudiantil y personal Obrero: Al mes la población consume 5.034.000 litros litros/individuos/días. La población estudiantil es de 2836 y obreros 520.
Este consumo se estimó mediante la siguiente relación propuesta por (Brito et al. 2007):

Vnec = n x c x p
                                           

Donde;
V nec: Volumen de agua necesario (l).
n: Número de personas.
c: Consumo medio de agua por persona por día (l).
p: Periodo de consumo considerado (días).
Nota: el consumo medio de agua por persona por día que se tomó fue de 80 litros y el periodo de consumo considerado de 1 mes (30 días).
Vnec = 3356 individuos x 50 litros x 30 días = 5.034.000 litros/ind/días 
Interpretación: El consumo de agua por la población estudiantil y obrera es de 5.034.000 litros al  mes.

Con esto, se puede deducir que el consumo diario es de:

30 días                                 5.034.000 litros
1 día                                 X 
X = 167.800 litros
 





Interpretación: El consumo diario de la población estudiantil y obrera en las instalaciones de la UNELLEZ – Guanare es de 268.480 litros.

Consumo animal

Bovinos: Estos por su importancia en gran parte de la región y nivel de consumo elevado de agua, merecen una mención especial. El consumo se calcula en 45 litros/día de agua por animal adulto (ICA, citado por Radulovich et al. 1994). En la unidad de bovinos ubicada en la UNELLEZ – Guanare, se gasta en consumo 50 litros/días. Cuentan con un tanque de reserva de 7500 litros. De los cuales los animales consumen diariamente 7050 litros.

Porcino: Consumen aproximadamente 15 litros diarios por animal (ICA, citado por Radulovich et al, 1994), variando según las condiciones de manejo y tipo de cría, desde 4 a 5 litros diarios por 100 kg de peso vivo hasta 20 a 30 litros diarios (Colacelli, 1997). Por lo tanto en la parte de la unidad de porcinos que se encuentra en las instalaciones de la UNELLEZ – Guanare, se gasta en consumo 234 litros/día y 10.000 litros/día para la limpieza de la instalación.
Ovinos: Cuentan con un tanque de reserva de 2000 litros de los cuales los animales consumen 1000 litros/día.
Caimanera: 1000 litros/semana para la limpieza de los tanques.
Cunicultura: En la parte de la unidad de cunicultura que se encuentra en las instalaciones de la UNELLEZ – Guanare, se gasta en consumo 230 litros/día y 8.000 litros/día para la limpieza de la instalación.
Vivero: Cuenta con dos (2) tanque de reserva de 5000 litros de los cuales se utilizan para riego, 1000 litros una sola vez al día (cada 3 días).
Cuadro II. Consumo diario de agua de algunas especies animales.

Especies
Condición de consumo
Consumo
Bovinos


15 litros/día por 100 cabezas


Porcinos

Primeros 12 meses
10 a 12 litros por 100 kg de peso.
Engorde
3 a 4 litros por Kg de MS consumida
Marranas en lactancia
15 a 20 litros/día

Ovinos

De Pelo

32 – 35 Kg de peso
3,0 litros/día (invierno).
3,8 litros/día (verano).

5.      Fase de propuestas de técnicas de eficiencia, ahorro y mejoras del suministro de agua.
Para el proceso de búsqueda de las técnicas se tuvo en cuenta oportunidades de uso eficiente y ahorro del agua, las cuales se evidenciaron en el diagnóstico realizado en la fase I de la investigación. Además se realizó el análisis de la información con el fin de identificar una serie de alternativas las cuales fueron agrupadas en dos categorías: alternativas de tipo tecnológico y alternativas culturales o de comportamiento social.
Estas categorías están compuestas a su vez por tres sistemas que integrados dan lugar a sinergias en las cuales se obtienen las estrategias para uso eficiente del recurso hídrico. Los sistemas según una adaptación del Instituto Mexicano de Tecnologías y el desarrollo de un modelo conceptual propio utilizando la metodología de Sistemas Blandos de Checkland son:
Recurso Hídrico: Hace referencia al componente ambiental, refiriéndose al agua, como elemento básico para la prestación de servicio público, también incluye todo el sistema de captación y distribución de agua potable.
Institucional: Son los entes encargados de la normatividad, regulación y control sobre la prestación o administración del recurso de agua potable. Estos pueden ser Ministerios, Corporaciones Autónomas Regionales, Alcaldías municipales, Comisiones reguladoras.
Usuario: Es la persona natural o jurídica en una localidad que se beneficia con la prestación del servicio público de abastecimiento de agua potable, los usuarios se puede clasificar en residenciales, institucionales, comerciales, agrícolas e industriales. Así mismo integra aquellos instrumentos de planificación ambiental que los usuarios formulan e implementan.
Interfase cultural: Educar: Es un proceso que permite al usuario y al sistema institucional comprender las interrelaciones existentes en su interfase, a partir del conocimiento reflexivo y crítico de la realidad social, política, económica y cultural, comprende todo un proceso cultural que tiene como principal herramienta la educación y formación ambiental teniendo como fin un cambio en los hábitos de consumo de los usuarios.
Interfase reducir: Esta interfase tiene dos componente principales, el primero hace referencia a reparar, el cual tiene como objetivo la detección y eliminación de fugas existentes en el sistema hidráulico de distribución y/o en la red interna; y el segundo en la reducción por medio de la implementación de tecnologías ahorradoras de agua. Estos componentes tiene como objetivo principal la eficiencia en el consumo.
Interfase lineamientos: Se enfoca en la normalización, regulación y control de las entidades en el recurso hídrico, como resultado se tienen la normatividad vigente, planes de uso eficiente y ahorro de agua, planes de ordenamiento y manejo de cuencas hidrográficas, planes de gestión ambiental departamental, entre otros.
A su vez la interacción de los sistemas y sus interfaces permite, realizar un uso eficiente y ahorro de agua, ya que contempla los elementos necesarios para que exista un desarrollo sustentable. Pues se encontró que el sistema social está compuesto por los usuarios los cuales representan todo el sistema cultural, en cuanto al sistema ambiental lo integra el recurso hídrico representando todo el componente natural y finalmente el sistema institucional compuesto por los entes de regulación y control que representan toda la parte normativa en cuanto a legislación.
RESULTADOS y DISCUSIÓN
1.      Red de suministro.
El sistema de abastecimiento de agua está compuesto en su mayoría por tubería galvanizada de cuatro pulgadas (4”) de diámetro, la cual abastece la red. El sistema funciona con una bomba que impulsa el agua desde la Colonia Parte Baja hasta el tanque subterráneo de almacenamiento de 600.000 litros ubicado en la UNELLEZ – Guanare. (Figura II).
Figura II. Red de distribución en la UNELLEZ – Guanare.
Fuente: Elaboración  propia.
2.       Diagnóstico de consumo
A la UNELLEZ – Guanare ingresa un promedio de agua de 600.000 L/día, cuando existe actividad académica.  La demanda del recurso por día es de 167.800 litros y al mes de 5.034.000 litros.  El Gráfico I muestra la distribución de la demanda de acuerdo a los diferentes usos.

Gráfico I.  Demanda de agua por uso para la UNELLEZ – Guanare.
En cuanto a los referentes de consumo de agua para centros educativos y cada uno de sus usos presentes, es evidente que la normatividad Venezolana carece de estándares e indicadores ambientales que permitan comparar y evaluar las instalaciones de la UNELLEZ – Guanare en relación a patrones de consumo, dotación, e instalaciones mínimas de fontanería con respecto a experiencias realizadas por otros centros educativos o frente a requerimientos y estándares ambientales a nivel nacional.
Teniendo en cuenta lo anterior, en las instalaciones de la universidad cada persona consume diario 50 litros del vital líquido, con esto cabe resaltar, que la UNELLEZ – Guanare se encuentra dentro de los valores estimados de consumo en relación a fuentes latinoamericanas, como la Dirección Nacional de Urbanismo de Perú (2011), que determinó algunos estándares acerca del consumo de agua para instituciones educativas, los cuales pueden ser de 100 m3/mes y la dotación de 50 a 200 L/usuario/día.


TÉCNICAS O PROPUESTAS DE MEJORAS
Dentro de las propuestas que se plantean a continuación tenemos:
1.      Reparación del tanque subterráneo

Tubería Colonia Parte Baja
Estado: Portuguesa,  Municipio: Guanare
Latitud: 9.02758      Longitud: -69.7545
Bomba de agua
Estado: Portuguesa,  Municipio: Guanare
Latitud: 9.02758      Longitud: -69.7545
Tanque subterráneo de 600.000 litros
Estado: Portuguesa,  Municipio: Guanare
Latitud: 9.02758      Longitud: -69.7545
Características del tanque subterráneo
Ø  Su capacidad  máxima de almacenamiento de agua es de 600.000 litros.
Ø  Las dimensiones del tanque subterráneo oscilan entre 20,30 m largo, 15,20 m ancho y 1,95 m  alto.
Ø  Las tuberías de entrada y salida del tanque subterráneo son metálicas de 12”.
Ø  El material en su totalidad de concreto armado.
Cuadro III. Materiales para restaurar el tanque subterráneo.
Materiales
Costo (Bs)
Pintura epóxica sanitaria
64.498
Esponjas
8.000
Cepillos
12.000
Tubos PVC (por unidad)
500
Pega para tubos PVC  1/4 galón
6.000
Cinta teflón
650
Detergente y cloro
11.500
2 Bomba de agua 12,5 Hp Marca Ksb
2.498.000
Total
2.601.148

Pasos
Ø  Para comenzar a realizar el mantenimiento es necesario cerrar la llave de paso del agua.
Ø  Vaciar el tanque abriendo la válvula de desagüe.
Ø  Mientras el agua sale, remuévala la suciedad de las paredes del tanque con los cepillos, esponjas, trapos, cloro & detergente.
Ø  Deje desinfectado el tanque por lo menos una media hora; mientras puede ir revisando la tubería si esta no presenta ninguna avería o fuga (en caso de que esta esté en mal estado es recomendable cambiarla, al cambiarla desenrosque los tubos Dañados - seque la superficie y enrosque el tubo nuevo y asegure con cinta teflón).
Limpieza
Ø  Al pasar la media hora enjuaga con agua en abundancia empleando una manguera o un balde y así remueva la suciedad, el cloro y el jabón de las paredes internas del tanque (enjuague hasta que el olor del cloro desaparezca)
Ø  Al terminar de enjuagar abra la llave de paso y deje empezar  a llenar  el tanque.
Nota: asegúrese de que los tubos cambiados quedaron bien asegurados y que el tanque no presenta ninguna anomalía
Ø  Mientras el tanque se llena abrir la llave de paso para dejar correr toda impureza que se pueda haber filtrado en la tubería.
Ø  Por último si la tapa del tanque se encuentra en mal estado cambiarla y asegurarla para así finalizar
Abastecimiento de agua
Las bombas son máquinas hidráulicas cuyo objetivo es convertir energía mecánica de rotación en energía cinética o potencial del fluido dentro del sistema. El efecto es añadir energía por unidad de peso (altura de velocidad o altura de presión) al flujo de igual forma el aumento se refleja en la altura manométrica en cada punto, con lo cual se afecta la forma y pendiente de las líneas de energía total y de gradiente hidráulico, es por ello que se plantea este método para lograr llevar el agua del tubo principal M.C. para surtir de agua el tanque subterráneo de 600.000 litros.
La figura muestra las líneas de energía total y de gradiente hidráulico para un sistema de bombeo, el cual incluye una bomba única colocada sobre una tubería simple (diámetro y rugosidad absoluta constantes).
Teniendo en cuenta la figura, se puede reducir esta última ecuación:
Dónde:
HT  =  altura topográfica que debe ser vencida por la bomba.
 En la ecuación figura, se está suponiendo que:
 Vs=Vd
Es decir, que el diámetro de la tubería permanece constante en el sistema.  No se incluyen pérdidas menores en la bomba en sí ya que éstas se tienen en cuenta en la eficiencia de ésta.

2.      La recuperación del primer pozo
Este contaba con un agua de excelente calidad, para la posterior reparación de este, utilizaremos los siguientes materiales:

Cuadro IV. Materiales para la recuperación del pozo.

Materiales

Costo (Bs)
Tubería de 6 pulgadas
800.000
Tubería de 4 pulgadas
540.000
Bomba Agua  7.5 Hp Marca Ksb
580.000
Costo de la perforación
80.000
Total
2.000.000

3.      Aprovechamiento del agua de lluvia
Figura IV. Ubicación de la cisterna.
Fuente: Internet.

Cuadro V: Relación entre la finalidad de uso, tipo de captación y estructura de almacenamiento para agua de lluvia.

Finalidad de uso

Tipo de captación

Estructura de almacenamiento


Consumo doméstico


Cosecha de agua de los techos.
1.      Cisternas y estanques de hormigón.
2.      tanques de PVC u otros materiales.
3.       barriles.


Consumo animal

Cosecha de agua desde techos, patios y macrocaptación.
1.      Cisternas.
2.      Estanques (trinchera, piedra, hormigón).
3.      Presas y embalses.

La escorrentía que proviene de techos, generalmente más limpia que el agua captada de otras fuentes, debe ser almacenada preferencialmente en cisternas o estanques cerrados. Su utilización prioritaria debe ser el consumo doméstico, consumo animal en pequeña escala, como segunda opción, y, finalmente, si hay disponibilidad, consumo vegetal en pequeña escala. Para finalidades de uso que suponen volúmenes más grandes de consumo de agua, las cisternas y estanques son menos económicos.






Figura V. Conducción de excedentes de la captación de techos para estructuras más simples y baratas, para aprovechar mejor la estructura de captación, según Pacey y Cullins, 1986.
Cisternas
Son reservorios de agua cerrados, construidos con diferentes tipos de material y de formas diversas. Generalmente almacenan agua para consumo doméstico u otros pequeños usos, como el abrevadero de animales de corral y huertos caseros. Los volúmenes almacenados pueden alcanzar hasta unos 50 m3; sin embargo, los diseños económicamente más factibles están por debajo de los 20 m3. Se compone básicamente de un estanque de almacenamiento, un sistema filtrante y el área de captación (Brito, 1999).
El modelo que se plantea es:
Cisterna de placas de cemento
La mezcla de cemento y arena tiene una proporción de 1:4. Las placas poseen dimensiones entre 0,5 m x 0,6 m y un espesor de 3 a 5 cm. Estas deben tener la curvatura exacta para conformar el círculo del perímetro de la cisterna, por lo que se requiere realizar una medición cuidadosa previa para la confección de los moldes de madera.
Etapas de la construcción:
Preparación del lugar: El terreno debe ser excavado hasta la profundidad de 2/3 de la altura proyectada de la cisterna. El diámetro de la excavación debe ser de por lo menos 1,0 m más grande que el de la construcción.
Construcción del piso falso: El piso falso, de 7 cm de espesor, se debe hacer con una mezcla de relación cemento arena- grava de 1-3-4. Para cisternas construidas sobre suelo se recomienda una malla de hierro (1/4’) dentro del piso falso, como medida de refuerzo. Sobre horizontes rocosos o muy densos, no es necesaria la malla de hierro.
Preparación de los moldes: Si no hay moldes de madera listos para uso, es necesario prepararlos.
Molde de las vigas de sostén de la cubierta: El molde debe tener un largo igual al radio de la cisterna, 6 cm de ancho y 8 cm de altura.
Molde de las placas de la cubierta: Posee la forma de V, con un largo similar al de la viga para cerrar el espacio vacío entre ellas. La dimensión de la placa en la parte más ancha es igual al ancho de las placas laterales. Se recomienda dividir las placas de la cubierta en tres partes para facilitar el trabajo de ajuste entre ellas.
Molde de las placas laterales: Posee 0,60 m de alto por 0,50 m de ancho, como patrón; podrá tener variaciones de acuerdo al diámetro de la cisterna, para lograr un ajuste perfecto entre las placas en el cierre del círculo o altura de la construcción.
Fabricación de las placas y vigas: Todas las placas laterales y de la cubierta, así como las vigas de sostén de las placas de la cubierta deben ser preparadas con antelación para lograr un secado lento y una perfecta cohesión de la mezcla.
Ø  Vigas: Mezcla de relación 1:2:2 (cemento-arena-grava), con dos varillas de hierro de ¼´, dobladas en el extremo superior en 5 cm, a modo de un anzuelo.

Ø  Placas de la cubierta: Mezcla de relación 1:3 a 1:4,5 (cemento-arena), con espesor entre 3,0 y 5,0 cm. En una de las placas se debe dejar un orificio de 100 mm para la entrada del tubo que viene de la superficie de captación. En otra placa se deja un orificio más pequeño para la entrada del tubo de la bomba. En otro punto, se deja el espacio de la ventanilla de acceso, generalmente al lado opuesto a la entrada de agua. En las placas perforadas y donde queda la ventanilla, se recomienda un refuerzo de la mezcla.


Ø  Placas laterales: Mezcla de relación 1:4 a 1:4,5 (cemento-arena), con espesor entre 3,0 y 5,0 cm. Las placas de la hilera superior deben poseer un recorte en el molde, cuya altura debe ser igual a la altura de la viga y tener un ancho igual a la mitad del ancho de la viga. De esta manera, en la parte superior de la pared, entre las placas, quedarán ranuras donde encajarán a la perfección los extremos de las vigas. En una de las placas superiores, se debe dejar un orificio de 76 ó 100 mm para la instalación del vertedero de la cisterna.
Construcción de la pared: Las placas laterales se colocan una al costado de la otra hasta completar la circunferencia de una hilera. Las uniones de las placas de la segunda hilera no deben coincidir con las de la primera para que haya un mejor amarre. Se deja un espacio de por lo menos 1,0 cm entre las placas para que penetre la mezcla de unión. Las placas son unidas con la aplicación por ambos lados de la misma mezcla utilizada  en su fabricación. La estructura se va apoyando con estacas de madera hasta que la mezcla se haya secado.
Colocación de las cinchas de alambre: Por el lado externo de la pared, cada 10 cm, se pasan cinchas de alambre galvanizado Nº 12 (2,77 mm), las cuales deben ser debidamente tensionadas y atadas. La función de estas cinchas es ofrecer resistencia a la estructura. Hay que cuidar que cada vuelta sea independiente y que la tensión sea uniforme.
Vertedero: En la parte de arriba de la pared se coloca un tubo de 3 ó 4 pulgadas (76 ó 100 cm) de diámetro y unos 50 cm de largo, para servir como vertedero. Se recomienda que este tubo no sea de plástico o PVC, porque se reseca y deteriora cuando está expuesto al sol. El tubo puede ser de PVC si es reforzado externamente con la malla de alambre y recibe una capa protectora de mezcla de cemento y arena.
Recubrimiento de la pared y el fondo: Se aplica una capa de mezcla 1:4 ó 1:5 sobre el lado externo de la pared, como refuerzo de la estructura e impermeabilización. La parte interna también recibe una capa de mezcla 1:3, de tal manera que la pared y el fondo sean recubiertos en el mismo día, para un buen sellamiento entre ambos.
Construcción de la cubierta: Una vez que las paredes y el fondo están secos, se instala en el centro de la cisterna un poste de madera equipado con un disco, también de madera, en su extremo superior. Este disco de madera sirve como soporte para los extremos de las vigas. La altura del poste debe ser suficiente para conseguir lo siguiente:
Ø  Sobrepasar la altura de la pared,
Ø  Que el techo tenga inclinación y sostén,
Ø  Que las vigas queden apoyadas sobre la pared (en las ranuras entre las placas),
Ø  Que los extremos centrales de las vigas queden lo suficientemente cerca para unir entre ellos los hierros doblados en forma de anzuelo, utilizando el mismo alambre de las cinchas.
Pasta de cemento: En la parte interna se aplica una pasta espesa de cemento y agua a fin de impermeabilizar la cisterna. Se puede añadir un impermeabilizante industrial a la pasta.
Cuadro VI. Materiales para la construcción de la cisterna.
Material
Unidad
Cantidad
Costo (Bs)


10 m3
20 m3

Cemento
Bolsas (50 Kg)
11
18
500.000.000
Arena
m3
1,3
2
20.000.000
Grava
m3
0,13
0,18
10.000.000
Hierro de 1/4´
Kg
4,5
7,5
90.000.000
Alambre galvanizado BMG 12 (2,77 mm)
Kg
10
14
45.000.000





Mano de obra




Albañil
Jornal 8 h
5
8
2.500.000/días
Auxiliar de albañil
Jornal 8 h
5
8
1.500.000/días
Mano de obra no especializada (preparación del terreno y servicios)
Jornal 8 h
5
8
80.000.000
Total


749.000.000








Sistema de Bombeo

Cantidad
Valor unitario (Bs)

Valor total (Bs)
Motobomba centrífuga horizontal de uso general marca IHM de la serie HY - FLO
1
1.580.000
1.580.000
manómetro
1



6.590.400



6.590.400
válvulas paso libre Red White de 2” (succión, descarga)
2
válvula de paso libre Red White de 1” (desagüe )
1
switch flotador para control de nivel
1
válvula cheque hidro 2”
1
Subtotal
8.170.400
Sistema De Recolección y Conducción
Tubería ventilación PVC 4" para bajantes
24
666.231
15.989.544
Codos, semicodos, uniones
5
265.500
1.327.500
Subtotal
17.317.044
Red de Distribución
Suministro e instalación de Tubería presión PVC 3/4
8
677.993
5.423.944
Suministro e instalación de Tubería presión PVC 1/2"
35
160.081
5.602.835
Suministro e instalación de Tubería presión PVC 1"
33
170.550
5.628.150
Suministro e instalación de Tubería presión PVC 1 1/4"
37
252.787
9.353.119
Suministro e instalación de Tubería presión PVC 1 1/2"
2
227.512
455.024
Suministro e instalación de Tubería presión PVC 2"
4
308.162
1.232.648
Suministro e instalación de Salida de presión en 1/2"
29
187.500
5.437.500
Suministro e instalación de Válvula de cierre 1/2"
33
250.000
8.250.000
Suministro e instalación de Válvula de cierre 1"
6
368.500
2.211.000
Sub total
43.594.220
Total de costos directos
69.081.664

Figura VI. Modalidades de captación de agua según la ­ finalidad de uso (Adaptado de Critchley y Siegert, 1996).
Una vez establecidas las necesidades de consumo de agua y el volumen requerido para las diferentes finalidades, se puede calcular el área de techo o de superficie impermeable que se necesita y el tamaño de la estructura de almacenamiento, según lo demuestra (Moura et al.  2007),  por medio de la relación:
Donde;
Ac = Área de captación (m2).
VT = Volumen total de la estructura.
C = Coeficiente de escorrentía
Pm = Precipitación promedio anual (mm).
Los mencionados autores consideran un coeficiente de escorrentía C para techos con un valor promedio de 0,70. Para Pm, se recomienda utilizar el valor P75, el cual representa la precipitación en por lo menos el 75% de los años, lo cual es más seguro que el valor P50.
Datos:
Ø  Consumo humano estimado por persona por día = 50 litros
Ø  Número de personas =  3356 individuos
Ø  Precipitación media anual P75% = 1800 mm
Ø  Coeficiente de escorrentía del techo = 0,70
Ø  Número de días de uso del agua = 365
Consumo anual = 50 litros x 3356 individuos x 365 días =  61.247.000 VT
Ac = 61.247.000 / (0,70 x 1800) =  48.608 m2
La población estudiantil y obrera, consume 50 litros de agua por día por persona. Por lo tanto, en 365 días consumirá 61.247.000  litros. Este es el volumen de agua y la estructura de almacenamiento que se  requiere para todo el año (VT). Para llenarla, ocurriendo la lluvia P75, se necesita 48.608 m2 de techo.
El coeficiente de escorrentía en cualquier superficie no es de un 100% porque generalmente hay pérdidas de agua en el proceso, debido a los siguientes motivos:
Ø  La primera lluvia no se almacena porque se utiliza para lavar la superficie de captación (techo u otra superficie). Lo mismo se hace con la primera parte de la lluvia, después de periodos de veranillo.
Ø  Los techos de construcciones rurales y otras superficies de captación suelen no ser totalmente uniformes, razón por la cual parte del agua puede no ser captada.
Ø  Los techos de tejas de arcilla absorben la parte inicial de la lluvia cuando están secas.
Ø  Las canaletas pueden saturarse, taponarse o desprenderse durante alguna lluvia intensa, lo que se traducirá en que una parte del agua se pierda.
Ø  También pueden taponarse los filtros y provocar pérdida de parte del agua captada.

4.      Educación ambiental una “nueva cultura del agua”:
Se entiende por cultura del agua el generar una conciencia ciudadana sobre el manejo del agua en el hogar, en instituciones educativas, centros de salud, entre otros. Aunque ha habido múltiples esfuerzos educativos valiosos, la “nueva cultura del agua” pretende ir mucho más lejos. Los problemas del agua que se han discutido a lo largo de este trabajo exigen que de manera urgente se realicen cambios en todos los niveles, para acercarnos a un manejo sustentable del recurso.

Cuadro VII. Estrategia: Educación Ambiental
Nombre de la estrategia
Educación Ambiental
Interface
Cultural - Educar
Aparato/aplicación que conforma la estrategia
Taller, congreso, foro, capacitación, seminario


Descripción (objeto)
Estrategia de tipo cultural, tiene como objeto realizar campañas, talleres, foros de educación ambiental. Educación en materia del recurso hídrico busca crear opinión y consciencia responsable por parte de los usuarios, con medios de comunicación comprometidos y con actores sociales involucrados responsables con la protección y mejoramiento del entorno. Su implementación es de mediana complejidad ya que se puede requerir de asistencia profesional.
Reducción obtenida para la UNELLEZ – Guanare (%)
15 a 25%
Costo de implementación de la tecnología o técnica
32.500.000 bs

Interpretacion: De acuerdo con los resultados obtenidos se puede decir que el proyecto cumple el objetivo general en cuanto a que es técnicamente viable para hacer un uso eficiente del agua dentro de la universidad pues con la precipitación de la zona y el espacio disponible, se logra abastecer completamente los sanitarios, entre otros , pero, la inversión inicial es muy alta, por lo que no logra ser un sistema de bajo costo, lo que puede volverlo inaccesible si no se cuenta con la adecuada financiación externa para desarrollar el proyecto.
Es necesario resaltar que estas propuestas facilitaran un mejor suministro del servicio de agua en las instalaciones de la universidad, cubriendo así con la demanda requerida diariamente tanto para la población estudiantil y obreros, como para las unidades de producción.
Nota: Es de suma importancia resaltar que en la actualidad se presenta un problema para el suministro del agua en las instalaciones, ya que se realizan racionamientos de luz, para el uso de las bombas se tendrán plantas eléctricas para facilitar el servicio en las horas de los cortes de esta.
Se utilizaran una de las siguientes plantas eléctricas:
Imagen I. Planta Eléctrica Dewalt  13 KvA  15 HP   110v/220v.
Fuente: Internet
Imagen II. Planta Eléctrica Yamaha 9.5 KvA  110v/220v.
Fuente: Internet
Cuadro VIII. Costo de las plantas eléctricas.
Equipo
Costo (Bs)
Planta Eléctrica Dewalt  13 KvA  15 HP
2.150.000
Planta Eléctrica Yamaha 9.5 KvA
1.990.000
Total
4.140.000






CONCLUSIONES
Ø  Como indicadores resultantes del proceso del diagnóstico de consumos se obtuvo que la población estudiantil y obrera demanda 167.800 L/día. En cuanto al uso de agua en riego de 1000 L/día. Las unidades de producción presentan demanda de Bovinos: 7050 L/ día,  10.234 L/día, ovinos 1000 L/día, caimanera 1000 L/día y  cunicultura 8.230 L/día respectivamente. Cabe destacar que estas unidades cuentan con tanques de reserva de agua. Es importante resaltar que estos indicadores son pioneros en la Universidad.

Ø  Las técnicas de uso eficiente, ahorro de agua y mejoras en el suministro del recurso se encuentran en función de las prácticas de ingeniería y las prácticas de conducta o comportamiento social. En este sentido los centros educativos representan espacios importantes, tanto para el uso complementario de herramientas de sensibilización e intervenciones prácticas como a la formación de nuevos usuarios conscientes de la necesidad de usar de manera eficiente el recurso hídrico. La contribución a dicha solución debe partir de las bases de la gestión ambiental con actos individuales (escalas específicas), que conlleven a resultados colectivos.

Ø  En cuanto a la demanda de agua en los centros educativos, se percibe que Venezuela carece de normatividad, estándares e indicadores tanto técnicos y académicos que establezcan patrones de consumo, dotación e instalaciones mínimas de fontanería, los cuales permitan evaluar y comparar el desempeño ambiental de la UNELLEZ – Guanare con respecto a criterios establecidos por los organismos reguladores y de control sobre la prestación o administración del recurso de agua potable.


RECOMENDACIONES
Ø  La metodología abordada en el estudio puede constituirse en un elemento de referencia para la caracterización del agua en centros educativos. Ya que esta conlleva a establecer estándares e indicadores ambientales de fácil verificación y seguimiento, los cuales se pueden tornar útiles en la verificación del desempeño ambiental de las instituciones educativas. A sí mismo, el presente estudio debe servir como guía metodológica para ser implementado en cada una de las edificaciones que integran la UNELLEZ – Guanare con el fin de proporcionar información fiable y verificable sobre el desempeño ambiental de la universidad.

Ø  Como estrategia administrativa es recomendable fortalecer la gestión ambiental universitaria dentro del campus, que implemente y realice el seguimiento continuo a los aspectos de interés ambiental identificados. Con el propósito de dar solución a problemáticas ambientales específicas y para proyectar el desarrollo institucional en cuanto a la dimensión ambiental.


Ø  El uso eficiente y ahorro del agua se constituye como un propósito que encierra un alto grado de complejidad para su desarrollo, requiriéndose para su evaluación o planificación, además de los elementos abordados en este estudio, los característicos de cada contexto en el que desea desarrollarse. En este sentido, es importante tener en cuenta que al momento de tomar decisiones los actores involucrados para la selección de una alternativa de mejoramiento determinada, no deben basarse exclusivamente en el análisis financiero de las técnicas, sino que deben llevar a cabo un análisis contextual donde también se involucren aspectos técnicos, socio-económicos y ambientales

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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Moura Magna S; Galvincio, Josiclêda D; Brito, Luiza T; Souza, Luciana S; Iván I; Silva, Thieres G. (2007). El tiempo y el agua de lluvia en la región semiárida. El potencial de agua de lluvia en la región semiárida de Brasil. EMBRAPA Semiárido, Petrolina, p. 35-59. Consulta, Mayo 2016.
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Sánchez L. y Sánchez, A. (2004). Top IRC: Uso Eficiente Y Ahorro De Agua. International Water And Sanitation Centre (IRC) e Instituto De Investigación Y Desarrollo En Agua Potable, Saneamiento Básico Y Conservación Del Recurso Hídrico (CINARA). México. Consulta, Junio 2016.
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Unesco. (2003). Agua para todos, agua para la vida. Resumen del Informe de Desarrollo del Agua. Publicado por primera vez por las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura. París, Francia. Consulta, Junio de 2016.




ANEXOS
    
Anexo I. Primer pozo que surtía de agua a la universidad (Ubicado en la Arenera Valera).
Fuente: Propia







Anexo II. Segundo pozo ubicado en las inmediaciones de la Universidad (UNELLEZ).
Fuente: Propia

 
Anexo III. Tanque que surte de agua en la unidad de bovinos y porcinos.
Anexo IV. Tanque que surte de agua el vivero.
Fuente: Propia
 
Anexo V. Reparación del tanque subterráneo.

Anexo VI. Bomba de Agua 12,5 Hp Marca Ksb.


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