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UNIVERSIDAD DE CUENCA 
FACULTAD DE INGENIERIA 
ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL 
 
 
DANIEL LEONIDAS CARDENAS JARAMILLO/2010 1 
FRANKLIN EDUARDO PATIÑO GUARACA 
RESUMEN 
 
Un sistema de abastecimiento de agua potable consiste en un conjunto de obras 
necesarias para captar, conducir, tratar, almacenar y distribuir el agua desde fuentes 
naturales ya sean subterráneas o superficiales hasta las viviendas de los habitantes 
que serán favorecidos con dicho sistema. 
Un correcto diseño del Sistema de abastecimiento de Agua Potable conlleva 
al mejoramiento de la calidad de vida, salud y desarrollo de la población. Por esta 
razón un sistema de abastecimiento de agua potable debe cumplir con normas y 
regulaciones vigentes para garantizar su correcto funcionamiento. 
Los “Estudios y Diseños definitivos del Sistema de Abastecimiento de Agua 
Potable de la comunidad de Tutucán, Cantón Paute, Provincia del Azuay” 
comprenden varias etapas: levantamientos topográficos, encuestas socio-
económicas sanitarias de la población, proyecciones de población, estimación de 
dotación y caudales de diseño, análisis físico-químico-bacteriológicos del agua de 
las vertientes captadas, diseño del sistema de tratamiento del agua, estudios de 
suelos, bases y criterios de diseño, diseños definitivos, informes de impacto 
ambiental y presupuesto de obra. 
Se plantearán alternativas para la zona de conducción del agua, 
determinando cuál de ellas será la más apropiada para el sistema de abastecimiento 
de la comunidad de Tutucán. 
Todos los diseños obtenidos han sido validados con el software 
computacional EPANET ideal para modelación hidráulica convirtiéndose éste en una 
herramienta fundamental en el desarrollo de este trabajo. 
 
PALABRAS CLAVE: sistema, abastecimiento, agua, potable, diseño, hidráulico, 
modelación, EPANET, captación, conducción, tratamiento, distribución 
 
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DANIEL LEONIDAS CARDENAS JARAMILLO/2010 2 
FRANKLIN EDUARDO PATIÑO GUARACA 
INDICE 
INTRODUCCION ............................................................................................................ 6 
ALCANCE ........................................... .......................................................................... 11 
CAPITULO 1 ........................................ ......................................................................... 12 
1.1 INVESTIGACION PRELIMINAR ...................... ....................................................... 12 
1.1.1 Generalidades ................................................................................................... 12 
1.1.2 Características de la localidad .......................................................................... 12 
1.1.3 Acceso a la localidad ........................................................................................ 12 
1.1.4 Situación social y cultural .................................................................................. 13 
1.1.5 Climatología ...................................................................................................... 13 
1.1.6 Aspectos Urbanísticos ...................................................................................... 13 
1.1.7 Condiciones Socio-Económicas ........................................................................ 14 
1.1.7.1 Vivienda ...................................................................................................... 14 
1.1.7.2 Actividad Económica .................................................................................. 14 
1.1.8 Demografía ....................................................................................................... 14 
1.1.9 Servicios de la comunidad ................................................................................ 15 
1.1.9.1 Energía Eléctrica ............................................................................................ 15 
1.1.9.2 Agua Potable .............................................................................................. 15 
CAPITULO 2 ........................................ ......................................................................... 16 
2.1 TOPOGRAFIA .................................... .................................................................... 16 
2.1.1 Levantamiento topográfico ................................................................................ 16 
2.1.1.1 Estación total Trimble M3 ........................................................................... 16 
Gráfica 2.2 Visión de conjunto del hardware de la estación Trimble M3 ................ 18 
2.1.1.2 Medición con un prisma .............................................................................. 20 
2.1.1.3 Alcance de medición ................................................................................... 21 
2.1.1.4 Precisión en la medición de distancias ....................................................... 21 
2.1.1.5 Intervalos de medición ................................................................................ 22 
2.1.1.6 Medición en el modo reflexión directa ........................................................ 22 
2.1.2 Zonas de levantamiento .................................................................................... 22 
2.1.2.1 Zona de captación ...................................................................................... 22 
2.1.2.2 Franja de conducción ................................................................................. 23 
2.1.2.3 Área de emplazamiento, de reserva y de tratamiento ................................ 23 
2.1.2.4 Zonas de distribución .................................................................................. 23 
2.1.2.5 Levantamiento en planta y perfil de unidades de reserva ........................... 24 
 
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CAPITULO 3 ........................................ ......................................................................... 30 
3.1 ENCUESTA SOCIO-ECONÓMICA SANITARIA DE POBLACION ........................ 30 
3.2 PROCESAMIENTO DE DATOS ........................ ..................................................... 30 
3.2.1 Datos Generales: .............................................................................................. 30 
NUMERO DE HABITANTES .................................................................................. 30 
DESTINO DE LA CONSTRUCCION ...................................................................... 31 
MATERIAL PREDOMINANTE ................................................................................ 32 
USO DEL AGUA ..................................................................................................... 34 
PRESION DE SERVICIO ....................................................................................... 34 
CONTINUIDAD ....................................................................................................... 35 
DISPOSICION DE EXCRETAS .............................................................................. 36 
3.3 PROYECCIONES DE POBLACION ACTUAL Y FUTURA, Y DE NSIDAD 
POBLACIONAL. ...................................... ..................................................................... 37 
3.3.1 Periodo de diseño ........................................................................................... 37 
3.3.2 Población actual ............................................................................................. 37 
3.3.3 Población futura .............................................................................................. 38 
3.3.3.1 Método aritmético ....................................................................................... 39 
3.3.3.2 Método geométrico .....................................................................................40 
3.3.3.3 Método de correlación ................................................................................ 41 
3.3.3.4 Densidad poblacional ................................................................................. 42 
3.4 RECURSOS HIDRICOS DISPONIBLES ................. ............................................... 42 
3.5 ESTIMACION DE DOTACION Y CAUDAL DE DISEÑO ..... ................................... 43 
3.5.1 Dotación de Agua ............................................................................................. 43 
3.5.2 Consumo Medio Diario (Qm) ............................................................................ 45 
3.5.3 Consumo Máximo Diario (QMD) ....................................................................... 46 
3.5.4 Consumo Máximo Horario (QMH) ..................................................................... 47 
3.6 CAUDALES DE DISEÑO ............................ ............................................................ 47 
3.7 AFOROS DE LA FUENTE DE ABASTECIMIENTO ......... ...................................... 48 
CAPITULO 4 ........................................ ......................................................................... 51 
4.1 CALIDAD DEL AGUA .............................. .............................................................. 51 
4.1.1 Calidad física del agua ...................................................................................... 51 
4.1.1.1 Turbidez ...................................................................................................... 51 
4.1.1. 2 Color .......................................................................................................... 52 
4.1.1.3 Olor y Sabor ................................................................................................ 52 
4.1.1.4 Temperatura ............................................................................................... 53 
 
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4.1.1.5 Sólidos ........................................................................................................ 53 
Conductividad ......................................................................................................... 53 
4.1.2 Calidad química del agua .................................................................................. 54 
4.1.2.1 Alcalinidad .................................................................................................. 54 
4.1.2.2 Acidez ......................................................................................................... 54 
4.1.2.3 Dureza ........................................................................................................ 54 
4.1.2.4 Grupo del Nitrógeno ................................................................................... 54 
4.1.2.5 Grupo del azufre ......................................................................................... 55 
4.1.2.6 Cloruros ...................................................................................................... 55 
4.1.2.7 Fluoruros ..................................................................................................... 55 
4.1.2.8 Hierro y Manganeso ................................................................................... 56 
4.1.2.9 Fósforo........................................................................................................ 56 
4.1.2.10 Oxígeno Disuelto ...................................................................................... 56 
4.1.2.11 Sodio......................................................................................................... 56 
4.1.2.12 Potasio ...................................................................................................... 56 
4.1.2.13 Corrosividad .............................................................................................. 56 
4.1.3 Calidad bacteriológica del agua ........................................................................ 57 
4.1.3.1 Esterilización ............................................................................................... 57 
4.1.3.2 Microbiología del Agua ............................................................................... 57 
4.1.3.3 Examen Bacteriológico del Agua ................................................................ 59 
4.1.4 Disposiciones específicas (normativa nacional) ................................................ 59 
4.1.5 Interpretación de los análisis de laboratorio ...................................................... 60 
4.2 TRATAMIENTO DEL AGUA .......................... ........................................................ 63 
4.2.1 Filtro Lento de Arena........................................................................................ 63 
4.2.2 Desinfección de agua potable ........................................................................... 66 
CAPITULO 5 ........................................ ......................................................................... 70 
5.1 ESTUDIOS DE SUELOS ........................................................................................ 70 
5.1.1 El análisis granulométrico ................................................................................. 70 
5.1.2 Los límites de Atterberg .................................................................................... 70 
5.1.3 Ensayo de corte directo .................................................................................... 74 
5.1.4 Capacidad portante ........................................................................................... 75 
CAPITULO 6 ........................................ ......................................................................... 78 
6.1 BASES Y CRITERIOS DE DISEÑO ................... .................................................... 78 
6.1.1 Pérdida de Carga en Tuberías .......................................................................... 78 
6.1.2 Fórmula de Darcy-Weisbach ............................................................................. 78 
6.1.3 Pérdidas Singulares .......................................................................................... 79 
 
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CAPITULO 7 ........................................ ......................................................................... 81 
7.1 DISEÑOS DEFINITIVOS ......................................................................................... 81 
7.1.1 Estructuras de captación ................................................................................... 82 
7.1.2 Conducción ....................................................................................................... 82 
7.1.3 Almacenamiento ............................................................................................... 82 
CAPITULO 8 ........................................ ......................................................................... 95 
8.1 DEFORESTACION O DESTRUCCION DE LAS MICROCUENCAS DE 
CAPTACION ......................................... ........................................................................ 95 
8.1.1 Microcuenca ...................................................................................................... 95 
8.1.2 Zonas de una Microcuenca ............................................................................... 95 
8.1.2.1 Parte Alta o Zona de Descarga ................................................................... 95 
8.1.2.2 Parte Media o Zona de Amortiguamiento ................................................... 95 
8.1.2.3 Parte Baja o Ribereña.................................................................................95 
8.1.3 Funciones de una Microcuenca ........................................................................ 96 
8.1.4 Deterioro de la Microcuenca ............................................................................. 96 
8.1.5 Acciones que protegen la Microcuenca ............................................................ 96 
8.1.6 Descripción de la Microcuenca del Rio Paute ................................................... 96 
8.2 DISMINUCIÓN SUSTANCIAL DEL CAUDAL DE LA FUENTE. ............................ 98 
8.3 CONTAMINACIÓN DE LAS FUENTES: CAUSAS NATURALES O POR EL 
HOMBRE .................................................................................................................... 100 
8.4 DAÑOS IRREVERSIBLES AL PAISAJE DE LA ZONA INVOL UCRADA. .......... 100 
8.5 METODO UTILIZADO PARA LA IDENTIFICACION Y VALOR ACION DE 
IMPACTOS AMBIENTALES .............................. ........................................................ 102 
8.5.1 Matriz de Impactos o Check List (Matriz de Priorización Relativa) ................. 102 
CAPITULO 9 ........................................ ....................................................................... 106 
9.1 PRESUPUESTO DE OBRA ........................... ....................................................... 106 
CONCLUSIONES ....................................................................................................... 111 
RECOMENDACIONES ............................................................................................... 114 
BIBLIOGRAFÍA ...................................... .................................................................... 116 
 
 
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FRANKLIN EDUARDO PATIÑO GUARACA 
 
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“ESTUDIOS Y DISEÑOS DEFINITIVOS DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE 
DE LA COMUNIDAD DE TUTUCÁN, CANTÓN PAUTE, PROVINCIA DEL 
AZUAY” 
 
TESIS PREVIA A LA OBTENCION 
 DEL TITULO DE INGENIERO CIVIL 
 
 
 
 
 
 
 
AUTORES: DANIEL LEONIDAS CARDENAS JARAMILLO 
FRANKLIN EDUARDO PATIÑO GUARACA 
 
 
DIRECTOR: ING. GALO ORDOÑEZ E. 
 
 
 
CUENCA, OCTUBRE de 2010 
 
 
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FRANKLIN EDUARDO PATIÑO GUARACA 
 
DEDICATORIA 
 
 
A Dios por ser luz y guía en cada paso que 
doy. 
 
A mis padres y hermanos por ser el pilar 
fundamental de mi vida y el ejemplo a seguir 
de lucha, entrega y sacrifico; por ser el 
refugio incondicional en los momentos 
difíciles. 
 
A todas las personas que me apoyaron y me 
brindaron su ayuda, aquellas personas que 
creyeron en mi y que de una u otra forma 
estarán a mi lado siempre. 
 
Daniel Cárdenas Jaramillo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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DANIEL LEONIDAS CARDENAS JARAMILLO/2010 8 
FRANKLIN EDUARDO PATIÑO GUARACA 
 
DEDICATORIA 
 
A DIOS por darme la vida permitiéndome 
alcanzar esta meta y por ser en todos los 
momentos difíciles mi buen amigo. 
 
A mis padres Segundo José Patiño Paguay 
y Carmen Edermila Guaraca Suárez por todo 
su apoyo incondicional tanto moral como 
material y por compartir conmigo este ideal 
de alcanzar esta meta que hoy se realiza. 
 
A mis hermanos José y Tatiana por su 
apoyo durante el transcurso de mi carrera y 
todo mi vida. 
 
A mis compañeros por su sincera amistad. 
 
 
Franklin Eduardo Patiño Guaraca 
 
 
 
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FRANKLIN EDUARDO PATIÑO GUARACA 
 
AGRADECIMIENTO 
 
Un eterno GRACIAS a todos los formadores 
intelectuales que supieron motivarnos y 
guiarnos para culminar con éxito esta etapa 
tan importante de nuestra vida. 
 
En especial al Ing.Galo Ordoñez por su 
dedicación, tiempo, constancia y su 
contribución desinteresada en el desarrollo de 
esta tesis. 
 
Al Ing. Esteban Pacheco por su ayuda 
invaluable y su notable predisposición hacia 
nuestra persona y nuestro trabajo. Al Ing. 
Agustín Rengel por colaborarnos con su 
vasta experiencia. 
A la Dra. Guillermina Pauta por su calidez 
humana y su cooperación. 
 
A todos los habitantes de la comunidad de 
Tutucán por enseñarnos el lado humano de 
nuestra profesión. 
 
 
 
LOS AUTORES 
 
 
 
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FRANKLIN EDUARDO PATIÑO GUARACA 
INTRODUCCION 
El abastecimiento de agua potable constituye un peldaño importante en el 
desarrollo de las regiones o países y de las poblaciones que habitan en los 
mismos. Un sistema de agua potable correctamente diseñado conlleva 
consecuencias positivas en la calidad de vida de las personas que tienen acceso 
a este servicio, en especial en el campo de la salud. 
Este sistema de agua potable debe contar con todos los elementos necesarios 
para captar, conducir, almacenar, tratar y distribuir de una manera eficiente el 
agua hasta los distintos sectores en la que ésta va a ser servida. 
Este sistema de agua potable entonces debe respetar las normativas vigentes 
que garantizan la calidad del agua potable que se quiere suministrar, reduciendo 
así enfermedades y muertes en las poblaciones que se benefician de este tipo 
de sistemas. 
Refiriéndonos a nuestro país, sabemos que muchas de las pequeñas 
comunidades no cuentan con sistemas de agua potable o cuentan con sistemas 
que necesitan de urgente rehabilitación. Así es el caso de la comunidad de 
Tutucán, la cual no cuenta con un sistema de abastecimiento de agua potable 
vigente. El único sistema que tiene esta comunidad fue construido hace 30 años 
sin fundamentos técnicos y ahora de acuerdo a las exigencias de la población 
creciente necesita de mejoras y diseños técnicos. 
Los pobladores del sector tienen definidas las vertientes de agua, las mismas 
que son captadas rudimentariamente a un tanque de reserva, desde este 
tanque se conduce el líquido vital a través de mangueras. Al no ser una obra 
técnica se nota claramente deficiencias tanto en la captación, conducción, 
distribución y en la calidad del agua. 
Los “Estudios técnicos y los Diseños definitivos del Sistema de Abastecimiento 
de Agua Potable para la comunidad de Tutucán” proporcionarán toda la 
información necesaria para que la comunidad o la entidad pública encargada del 
proyecto, en este caso, La Ilustre Municipalidad de Paute; analice y estudie la 
factibilidad de la rehabilitación de este importante sistema que sirve a 
aproximadamente 400 personas que se verán beneficiadas de este proyecto 
 
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ALCANCE 
La comunidad de Tutucán al momento no cuenta con un sistema de agua 
potable adecuado ni tampoco algún tratamiento del agua, la misma que llega al 
tanque de reserva, por lo que es de extrema importancia realizar todos los 
estudios y diseños que serán el primer paso para la construcción del sistema de 
agua potable que esta comunidad necesita de forma urgente. 
Los estudios que se realizarán para el diseño del sistema abarcan: 
levantamientos topográficos de las diferentes líneas de conducción y distribución 
existentes, levantamiento planimétrico de las diferentes unidades existentes, 
levantamiento planimétrico de la zona a la cual se distribuye el agua 
actualmente, evaluación del sistema de abastecimiento existente, aforos del 
mismo, toma de muestras de suelos y toma de muestras de las fuentes de 
abastecimiento y caracterización del agua de las mismas, diseño de unidades y 
procesos para mejoramiento de la calidad de agua,planos de estructuras 
existentes y planos de estructuras para el mejoramiento, presupuesto de obra de 
mejoramiento. 
Los resultados que se determinarán serán validados por software 
computacionales destinados a evaluar este tipo de proyectos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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CAPITULO 1 
1.1 INVESTIGACION PRELIMINAR 
1.1.1 Generalidades 
El agua potable representa un elemento indispensable para definir el desarrollo de 
las comunidades rurales del país. El agua potable mejora la calidad de vida de los 
habitantes que tienen acceso a la misma, disminuye el riesgo de contraer 
enfermedades y provocar focos infecciosos, es decir tiene una influencia directa 
favorable en el campo de la salud. 
Un sistema de agua potable consiste en una serie de obras necesarias para captar, 
conducir, almacenar, tratar y distribuir el agua desde las fuentes, que pueden ser 
vertientes, quebradas, ojos de agua, etc., hasta una población específica que será 
favorecida con este servicio, de hecho el sistema de agua potable será eficiente 
siempre y cuando además de un correcto diseño, se cuente con un personal 
capacitado para operar y mantener este sistema incluyendo todos los instrumentos y 
equipos que conforman el mismo. 
Si el sistema de agua potable cumple con todas las normativas vigentes se logrará 
disminuir tasas de mortalidad, reincidencia de enfermedades directamente ligadas a 
un consumo de agua en malas condiciones y por ende desarrollo y mejoramiento de 
la calidad de vida de la comunidad que recibe el agua que provee este sistema. 
1.1.2 Características de la localidad 
La comunidad de Tutucán pertenece al Cantón Paute de la Provincia del Azuay, a 
600 m de la cabecera cantonal de paute, ubicada al Este del cantón Paute. 
La comunidad de Tutucán se encuentra ubicada a la margen derecha del río Paute 
en la zona central del cantón. Limita al norte, con las parroquias Bulán y Dug Dug; al 
sur, con la parroquia El Cabo; al este, con el cantón Guachapala y en parte la 
parroquia Chicán; y, al oeste, con la parroquia San Miguel del cantón Azogues de la 
provincia del Cañar. 
1.1.3 Acceso a la localidad 
Se encuentra ubicada a 2400 msnm y al Noroeste de Cuenca una distancia de 42 
km., desde la ciudad de Cuenca; conectada por la vía Cuenca-Descanso-Puente de 
Chicti-Paute. Existen dos vías alternas; la Cuenca-Descanso-San Cristóbal-Paute y 
la Cuenca-Azogues-Bulán-Paute, que integran el anillo vial. 
 
 
 
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1.1.4 Situación social y cultural 
La comunidad de Tutucán está compuesta por gente de raza mestiza, siendo el 
idioma que utiliza la totalidad de la gente, el español. Esta comunidad al ubicarse 
cerca de la cabecera cantonal de Paute utiliza todos los servicios públicos que la 
cabecera cantonal posee. Es decir: 
En el centro cantonal funcionan las escuelas, “Isidro Ayora”, “Julio María Matovelle”, 
“Simón Bolívar”; Jardín de infantes “José Félix Monsalve”, “Francisco Alvarado”; y, 
los colegios “Ciudad de Paute” y “26 de Febrero”; funcionan también 6 escuelas en 
los barrios periféricos: Pucaloma, Zhumir, Villaflor, Marcoloma, El Tejar y Bante. 
Existen otras instituciones públicas: Consejo Municipal, Jefatura Política, Registro 
Civil, Hospital, Notarías, Juzgados, Comisaría Nacional, Registraduría de la 
Propiedad, Banco de Fomento, CREA, MAG, PACIFITEL, Empresa Eléctrica, 
Correos, Centro Agrícola, Sindicato de Choferes, Cuerpo de Bomberos y Policía 
Nacional. De esta manera los habitantes de la comunidad de Tutucán tienen la 
oportunidad de aprovechar todos estos servicios de tal manera que ninguna 
necesidad social o cultural quede relegada. 
1.1.5 Climatología 
EL clima del sector es sub-tropical templado, distinguiéndose claramente 2 
estaciones: verano e invierno, las mayores precipitaciones se dan en los meses de 
diciembre a mayo, considerando este periodo de invierno. Los meses de julio y 
agosto se caracterizan por ventiscas fuertes, considerando los meses restantes 
como verano. 
1.1.6 Aspectos Urbanísticos 
La comunidad de Tutucán no cuenta con una Planificación Urbanística adecuada, 
de esta manera encontramos que las viviendas que conforman esta comunidad se 
encuentras ubicadas sobre un relieve irregular, asentadas la mayoría en la falda de 
la montaña de Maras, teniendo únicamente las viviendas ubicadas a la margen del 
río un camino de segundo orden sin pavimentar, el resto de viviendas cuentan con 
caminos de tercer orden sin veredas, ni lastrado, encontrando casos de algunas 
viviendas por las que ningún camino pasa cerca. Estas calles no están trazadas 
bajo ningún aspecto técnico puesto que tienen diferentes anchos y no están 
alineadas entre sí. 
 
 
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1.1.7 Condiciones Socio-Económicas 
1.1.7.1 Vivienda 
La mayoría de las casas asentadas en la comunidad tienen como material 
predominante el ladrillo o el bloque, un porcentaje menor de viviendas que están 
construidas con hormigón y en casi la misma proporción tenemos casas de adobe. 
Otro material predominante en la construcción de las viviendas como la madera se 
encuentra en una proporción muy pequeña. 
 
Las casas que conforman esta comunidad generalmente son de un solo piso 
aunque se puede encontrar en un porcentaje considerable casas de dos pisos y en 
contados casos casas de tres pisos. 
1.1.7.2 Actividad Económica 
La actividad agrícola está representada principalmente por el cultivo del maíz, fréjol, 
la caña de azúcar, los huertos frutales de clima subtropical, y el cultivo de flores. 
Cabe indicar que la ganadería es escasa, debido a la falta de pastizales, sin 
embargo en la parte alta de la montaña de Maras podemos distinguir ciertas familias 
que poseen ganado. La venta de los productos agrícolas, artesanales y el comercio 
en general, se realiza diariamente y en ocasiones en la feria dominical, a donde 
acuden la población de pueblos y cantones vecinos. 
 
El deterioro de la actividad agrícola y la falta de fuentes de trabajo, han contribuido 
para que se produzca una fuerte migración, especialmente a los Estados Unidos de 
Norteamérica, sin embargo se conoce que muchos habitantes han emigrado a 
España e Italia. Podemos también hablar de una migración interna que se ha dado 
en la comunidad de Tutucán puesto que muchos habitantes han decidido vivir en la 
misma cabecera cantonal y otras personas han optado por vivir en la ciudad de 
Cuenca. 
1.1.8 Demografía 
La comunidad de Tutucán está conformada por 214 habitantes permanentes y 150 
habitantes ocasionales que se reparten en alrededor de 68 casas. Se debe tomar 
en cuenta que algunas personas poseen terrenos con derecho de agua, sin que las 
instalaciones o conexiones de agua potable existan en el lugar. Algunas casas han 
sido abandonadas por los fenómenos migratorios expuestos anteriormente. 
 
La zona de mayor densidad poblacional es aquella que está ubicada en la margen 
derecha del río Paute por la proximidad de la cabecera cantonal y de las vías de 
acceso a la comunidad. Además podemos distinguir otra zona de una densidad 
 
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poblacional considerable en los alrededores de la casa comunal que posee la 
comunidad. 
1.1.9 Servicios de la comunidad 
1.1.9.1 Energía Eléctrica 
La comunidad de Tutucán cuenta con servicio de energía eléctrica en la mayoría de 
las casas de los usuarios benefactores del servicio de agua potable, sin embargo 
hay usuarios que solo poseenterrenos y derechos de agua, cuyas casas se 
encuentran en planes de construcción, por lo tanto estos usuarios no cuentan con 
servicio eléctrico. 
1.1.9.2 Agua Potable 
La comunidad de Tutucán cuenta con un sistema de agua rudimentario que se 
encuentra actualmente en condiciones precarias y que no cuenta con un 
tratamiento adecuado, concluyendo que el agua que consume la población de esta 
comunidad no es potable. 
 
Las imágenes satelitales correspondientes al sector de la comunidad de Tutucán 
junto con el sistema de abastecimiento de agua potable de la comunidad de Tutucán 
se encuentran en el Anexo A3. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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CAPITULO 2 
2.1 TOPOGRAFIA 
 
2.1.1 Levantamiento topográfico 
Antes de la realización del levantamiento topográfico se procedió a un 
reconocimiento de toda la zona en estudio tomando en cuenta la localización, 
quebradas, zanjas, cursos de agua, accidentes naturales o artificiales que influyan 
en los diseños, así como también las estructuras hidráulicas existentes tales como 
los tanques de captación, los de rompe presiones, el de almacenamiento y el de 
distribución constatando de esa manera el estado actual en que estas se 
encuentran. 
El levantamiento topográfico requerido para la realización del sistema de 
abastecimiento y tratamiento de agua potable para la comunidad de Tutucán 
comprende desde el sector Maras localizado en la parte alta en donde se encuentra 
la zona de captación, conducción y almacenamiento hasta la comunidad de 
Tutucán ubicada en el margen del río Paute. 
El levantamiento se realizó en dos etapas: la primera consistió en un levantamiento 
de la franja topográfica para la captación y conducción y la segunda constituye el 
levantamiento taquimétrico de la red de distribución. Para el levantamiento 
utilizamos una estación total Trimble M3. 
El plano correspondiente al levantamiento topográfico se encuentra en el Anexo 
A10. 
2.1.1.1 Estación total Trimble M3 
Una de las grandes ventajas de los levantamientos con estaciones totales es que la 
toma y el registro de los datos es de manera automática, es decir de forma digital, 
en donde se elimina errores de lectura, anotación, transcripción y cálculo. Los 
cálculos de coordenadas se realizan por medio de programas de computación 
incorporados a dicha estación (Gráfico.2.1). 
 
 
 
 
 
 
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Gráfico 2.1. Diagrama del sistema correspondiente a la estación total Trimble M3 
 
 
 
 
 
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Las siguientes gráficas (2.2, 2.3) muestran las partes principales de la estación total 
Trimble M3. 
 
 
Gráfica 2.2 Visión de conjunto del hardware de la estación Trimble M3 
 
 
 
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Gráfica 2.3 Visión de conjunto del hardware de la estación total Trimble M3 
Este tipo de estación total es de fácil uso, contiene un software diseñado para que 
resulte fácil el aprendizaje de su operación. 
Los datos que se almacenan en la memoria interna y que son disponibles para la 
descarga son: 
• Designación del modo 
• Número de punto y de código. 
• Coordenadas Y y X del punto de la estación. 
 
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• Coordenadas Y y X del punto de referencia A. 
• Lecturas DI, AH y AV para el punto de referencia A (de acuerdo con la 
selección). 
• Escala y orientación del limbo (de acuerdo con la selección). 
• Configuración dirección Az. 
• V (ángulo vertical) en el Az. 
 
2.1.1.2 Medición con un prisma 
Debido a que este tipo de estación es muy sensible, puede existir una pérdida 
significativa en la precisión si hay reflexiones en la superficie del prisma. Por lo cual, 
para mantener la precisión en las mediciones se recomienda: 
• No utilizar un prisma que tenga ralladuras, con la superficie sucia o con el 
centro astillado 
 
Gráfica 2.4 Estado ideal del prisma 
 
• Si se utiliza una diana reflectora, se puede hacer mediciones a más de 5 
metros. 
• Si se utiliza un miniprisma o un prisma estándar, se puede hacer mediciones 
a más de 10 metros. 
• Se debe inclinar levemente el prisma para que se ignoren las reflexiones 
innecesarias cuando se realizan mediciones a corta distancia. 
 
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Gráfica 2.5 Medición ideal con un prisma 
 
2.1.1.3 Alcance de medición 
Las distancias inferiores a 1,6 m (5,25 pies) no pueden medir con este MED. 
 
 
Gráfica 2.6 Alcance de medición de la estación total Trimble M3 
 
2.1.1.4 Precisión en la medición de distancias 
Estas configuraciones de precisión se aplican a las mediciones de 5m (16 pies) o 
más a una distancia reflectora y de 10 m (33 pies) o más a un prisma estándar. Para 
las mediciones a distancias más cortas que éstas, la precisión es de +/- 5mm. 
 
 
Gráfica 2.7 Precisión en al medición de distancias 
 
 
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2.1.1.5 Intervalos de medición 
Los intervalos pueden variar con la distancia de medición o con las condiciones 
climatológicas. 
 
 
 
Gráfica 2.8 Intervalos de medición de la estación total Trimble M3 
 
2.1.1.6 Medición en el modo reflexión directa 
El color y la condición de la superficie del objetivo pueden afectar la distancia que se 
puede medir. Así a manera de ejemplo a continuación se describe algunos objetivos 
y distancias aproximadas que se pueden medir. 
 
 
Gráfica 2.9 Medición en el modo reflexión directa 
 
Las distancias que se pueden medir pueden ser más cortas o más prolongadas en 
los siguientes casos: 
• El ángulo del laser contra el objetivo es pequeño. 
• La superficie del objetivo está húmeda o mojada. 
 
2.1.2 Zonas de levantamiento 
2.1.2.1 Zona de captación 
Para la realización del levantamiento de la captación primeramente se procedió a la 
localización de los puntos estratégicos en donde se colocó la estación total. Para la 
toma del azimut se utilizó un GPS con lo cual quedó orientado el levantamiento. 
 
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Debido a que existen dos tanques en donde se capta el agua superficial, para el 
levantamiento de esta zona se tomo puntos cada 30 metros siguiendo la línea o eje 
de conducción y a los lados cada 5 y 10 metros en el lado izquierdo y derecho de la 
línea de conducción, determinando de esa manera el ancho de la franja o zona de 
influencia del agua superficial. Este tramo comprendido entre los dos tanques tiene 
una longitud de 70 metros. También se hizo el levantamiento de los dos tanques de 
captación existentes. 
2.1.2.2 Franja de conducción 
El levantamiento de la franja de conducción se realizó de la misma manera como se 
hizo en la zona de captación, es decir tomando puntos cada 30 metros siguiendo la 
línea o eje de conducción y a los lados cada 5 y 10 metros, con lo cual se determinó 
el ancho de la franja. Este tramo de conducción tiene una longitud horizontal de 
1445,35 metros. 
2.1.2.3 Área de emplazamiento, de reserva y de tratamiento 
A parte del levantamiento de la franja deconducción se realizo también en este 
trayecto, el levantamiento del área de emplazamiento de ciertas obras existentes. 
Existen cinco vertientes de las cuales dos son captadas en un primer tanque de 
hormigón que tiene una capacidad de 0.576m3 y tiene un área de emplazamiento de 
4m2 ubicado a una altura de 2900 metros, el segundo tanque en donde se capta el 
agua de tres vertientes además de las dos captadas por el primer tanque, es de 
0.576m3 y tiene un área de emplazamiento de 114m2 ubicado a una altura de 2889 
metros. 
El tanque de almacenamiento de hormigón armado tiene una capacidad de 27 m3 
emplazado en un área de 16 m2 y ubicado a una altura de 2456,577 metros, de igual 
manera existe un tanque de hormigón de distribución de 1.19m3 emplazado en un 
área de 1.32 m2 y ubicado a una altura de 2381,767 metros. 
Existen tanques rompe-presiones a lo largo del sistema habiendo entre el tanque de 
captación N° 2 y el tanque de almacenamiento 5 tanq ues rompe presión de 
hormigón y existe un tanque rompe-presión entre el tanque de almacenamiento y el 
tanque de distribución. 
No existe un área destinada para el tratamiento del agua, la desinfección se la 
realiza manualmente colocando una cantidad de 2 cucharadas de cloro en el tanque 
de distribución, esta cantidad fue determinada de manera empírica por un ingeniero 
encargado del agua potable del Municipio de Paute. 
2.1.2.4 Zonas de distribución 
Para el levantamiento de las zonas de distribución el centro parroquial de Tutucán, 
se dividió el estudio en dos partes puesto que el sistema se descompone en dos 
 
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ramales donde se encuentran concentradas la mayor parte de las casas. Para el 
levantamiento se utilizó una estación total en su mayor parte, pero debido a que en 
algunas zonas el terreno es muy irregular y por falta de visualización para la 
estación se utilizo una cinta y un gps. En estas zonas se levantaron puntos 
importantes, tales como las calles, casas, junta parroquial, cancha, iglesia, casa 
comunal. 
2.1.2.5 Levantamiento en planta y perfil de unidades de reserva 
El sistema de agua potable existente, está constituido por los siguientes elementos: 
• En las zonas de captación, el agua de las vertientes se recolecta mediante 
tubos perforados. El agua de las dos primeras vertientes (Guashuc I y II) es 
recolectada en el tanque N°1 la misma que posteri ormente es conducida 
hacia el tanque N°2 por medio de un tubo de hormig ón de Ø 150 mm, en 
este tanque se captan dos vertientes más (Maras, Aguas Blancas Algarrobo I 
y III). En total en el tanque N°2 se captan las 5 vertientes que se utilizan 
actualmente en el sistema de agua potable de la comunidad de Tutucán. El 
tanque N°1 y el tanque N°2 tienen sus respectivas c ajas de válvulas de 
salida. 
• En la conducción y en la red de distribución debido a la gran pendiente, 
existen tanques rompe presiones los cuales ayudan a disipar las grandes 
presiones producidas. Los tanques rompe presión son de hormigón y poseen 
cada uno de ellos una caja de válvulas. Los tanques rompe tienen la misma 
capacidad de los tanques de captación y distribución al tener las mismas 
dimensiones. 
• Un tanque de almacenamiento cuadrado de 3 m de lado y 3 m de altura con 
una capacidad de 27 m3. Este tanque es de hormigón y posee también una 
caseta de cloración en la parte superior del mismo, cabe recalcar que la 
caseta de cloración no está en funcionamiento actualmente puesto que el 
sistema de agua potable de la comunidad de Tutucán no cuenta con los 
equipos necesarios para la desinfección. Además el tanque de 
almacenamiento cuenta con su respectiva caja de válvulas de salida, la 
misma que contiene una válvula de seccionamiento para impedir el paso del 
agua y una válvula de purga. 
• El tanque de distribución de hormigón que tiene una capacidad de 0.576 m3. 
• La tubería utilizada para la conducción es de PVC Ø 25 mm. 
• Para la red de distribución domiciliaria se utiliza manguera de Ø 25 mm. 
En el gráfico 2.10 podemos ver el esquema general del sistema de abastecimiento 
de agua potable de la comunidad de Tutucán con todos los elementos que 
 
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conforman dicho sistema, tales como tanques de captación, tanques rompe presión, 
tanque de almacenamiento, caseta de cloración, tanques de distribución y las 
tuberías que se han utilizado en el sistema. 
Además se presenta un esquema individual de cada zona del sistema de agua 
potable de la comunidad de Tutucán, es decir la zona de captación (gráfico 2.11), 
zona de conducción (gráfico 2.12) y zona de distribución (gráfico 2.13). 
La libreta topográfica obtenida de la estación total Trimble M3 se muestra en el 
Anexo A6. 
 
 
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GRAFICO 2.10: ESQUEMA GENERAL DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE DE LA 
COMUNIDAD DE TUTUCAN 
 
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GRAFICO 2.11 ESQUEMA DE LA ZONA DE CAPTACIÓN DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE 
DE LA COMUNIDAD DE TUTUCAN 
 
 
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GRAFICO 2.12 ESQUEMA DE LA ZONA DE CONDUCCIÓN DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE LA 
COMUNIDAD DE TUTUCAN 
 
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GRAFICO 2.13 ESQUEMA DE LA ZONA DE DISTRIBUCION DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE DE LA COMUNIDAD 
DE TUTUCAN
 
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CAPITULO 3 
 
3.1 ENCUESTA SOCIO-ECONÓMICA SANITARIA DE POBLACION 
 
El principal objetivo de la encuesta socioeconómica sanitaria es encontrar 
parámetros indispensables para el diseño del sistema de agua potable. El factor 
más importante a determinar podemos decir que es la población que va a ser 
servida con éste sistema, determinar los diferentes usos que la comunidad da al 
agua y tener información precisa acerca de la disposición de excretas. 
Las encuestas fueron realizadas en la misma zona de distribución, considerando 
todas las casas que serán favorecidas con el sistema de agua potable. Se pidió la 
colaboración de un representante de hogar el mismo que conocía a cabalidad las 
condiciones de la encuesta explicadas con anticipación y que proporcionó las 
respuestas necesarias para poder cumplir este objetivo. 
 
Las encuestas fueron realizadas el día 20 de abril del 2010 en el periodo de las 
08:00 hasta las 18:00 horas. 
 
El formato de la encuesta se encuentra en el anexo A.8 
3.2 PROCESAMIENTO DE DATOS 
Tabulando los datos obtenidos en las encuestas realizadas en la comunidad de 
Tutucán del cantón Paute obtenemos los siguientes resultados: 
 
3.2.1 Datos Generales: 
NUMERO DE HABITANTES 
 
N° DE HABITANTES
TOTALES
1 214 58.79 %
2 150 41.21 %
TOTAL 364 100.00 %
PORCENTAJE
PERMANENTES 
OCASIONALES
 
Tabla 3.1 Número de habitantes de la comunidad de Tutucán 
 
 
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Gráfica 3.1 Proporción de habitantes permanentes y ocasionales de la comunidad 
de Tutucán 
 
Podemos ver en la tabla 3.2 y gráfica 3.2, que hay un númeroconsiderable de 
habitantes ocasionales, que son propietarios de viviendas asentadas en la 
comunidad sin embargo viven en la cabecera cantonal, se encuentran en diferentes 
ciudades del país o en el extranjero. Además muchas personas son de edad 
avanzada y sus hijos ya no viven con ellos pero reciben visitas permanentes. 
 
DESTINO DE LA CONSTRUCCION 
DESTINO DE LA CONSTRUCCION 
 
TOTALES PORCENTAJE 
1 VIVIENDA 70 100 % 
2 PUBLICO 0 0 % 
3 COMERCIO 0 0 % 
4 EDUCACIONAL 0 0 % 
5 RESTAURANTE 0 0 % 
6 OTROS 0 0 % 
TOTAL 70 100 % 
Tabla 3.2 Porcentaje del destino de las construcciones 
 
 
Gráfica 3.2 Porcentaje del destino de las construcciones 
 
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Como podemos ver (tabla 3.3, gráfica 3.3) el total de las construcciones está 
destinada a vivienda, puesto que la comunidad se encuentra cerca de la cabecera 
cantonal, las construcciones públicas, de comercio, educacionales, restaurante, etc. 
no son necesarias en los alrededores, ya que los habitantes utilizan los servicios 
que se prestan en la cabecera cantonal. 
MATERIAL PREDOMINANTE 
TOTALES PORCENTAJE 
1 HORMIGON 11 20.75 % 
2 LADRILLO O BLOQUE 29 54.72 % 
3 ADOBE 12 22.64 % 
4 OTROS 1 1.89 % 
 TOTAL 53 100.00 % 
Tabla 3.3 Material predominante de las viviendas 
 
 
Gráfica 3.3 Material predominante de las viviendas 
Más del cincuenta por ciento de la población encuestada posee viviendas 
compuestas de ladrillo o bloque, cabe recalcar que el número total de viviendas es 
53 puesto que 17 usuarios que tienen derecho de agua potable (usuarios 
constituidos en junta parroquial) sólo poseen los terrenos y las viviendas están en 
planes o procesos de construcción. Las construcciones de hormigón y adobe son 
las segundas más comunes aunque las realidades sociales de los propietarios de 
las mismas son muy diferentes. 
 
 
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NUMERO DE PISOS 
 
TOTALES PORCENTAJE 
 1 34 64.15 % 
 2 18 33.96 % 
 3 1 1.89 % 
 TOTAL 53 100.00 % 
Tabla 3.4 Porcentaje de las viviendas de acuerdo al número de pisos 
 
Gráfica 3.4 Porcentaje de las viviendas de acuerdo al número de pisos 
 
La mayor cantidad de construcciones están constituidas por un solo piso. 
CONEXIÓN DOMICILIARIA 
TOTALES PORCENTAJE 
1 SI posee 53 75.71 % 
2 NO posee 17 24.29 % 
TOTAL 70 100.00 % 
Tabla 3.5 Conexión Domiciliaria en las Viviendas 
 
 
 
 
 
 
 
Gráfica 3.5 Conexión Domiciliaria en las Viviendas 
 
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USO DEL AGUA 
Uso del 
Agua 
N° de 
viviendas 
1 SANITARIO 53 
2 
LAVADO 
ROPA 53 
3 
RIEGO 
HUERTA 0 
4 OTROS 0 
Tabla 3.6 Número de viviendas y uso que en las mismas se da al agua 
 
El uso común que los pobladores dan al agua (tabla 3.6) es para sanitario 
incluyéndose actividades cotidianas como aseo personal, ducha y cocina. El lavado 
de ropa es el segundo uso más común del agua, en cada casa se puede observar 
tanques de agua de cemento. Aunque muchas de las viviendas tienen huertos, el 
riego de los mismos se efectúa por medio de otro sistema independiente del sistema 
de agua que posee la comunidad. 
PRESION DE SERVICIO 
TOTALES PORCENTAJE 
1 MUY ALTA 0 0.00 % 
2 ALTA 5 9.43 % 
3 ADECUADA 20 37.74 % 
4 BAJA 28 52.83 % 
TOTAL 53 100 % 
 
Tabla 3.7 Porcentaje de la opinión de los habitantes sobre las presiones de servicio 
 
Gráfica 3.7 Porcentaje de la opinión de los habitantes sobre las presiones de 
servicio 
 
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La mayor parte de usuarios piensa que la presión del servicio es baja (Tabla 3.7, 
Gráfica 3.7), aunque reconocen que ciertas ocasiones la presión varía y mejora de 
vez en cuando. Otra parte de los usuarios piensa que la presión del servicio es 
adecuada, permite realizar varias tareas pero con sus limitaciones. Menos del diez 
por ciento cree que la presión es alta y que no tienen problemas. 
CONTINUIDAD 
TOTALES PORCENTAJE 
1 BUENA 5 9.43 % 
2 REGULAR 36 67.92 % 
3 MALO 12 22.64 % 
TOTAL 53 100.00 % 
Tabla 3.8 Porcentaje de la opinión de los habitantes sobre la continuidad del servicio 
 
 
Gráfica 3.8 Porcentaje de la opinión de los habitantes sobre la continuidad del 
servicio 
 
Los usuarios creen que la continuidad del servicio es regular (Tabla 3.8, Gráfica 
3.8), cabe recalcar que el presidente de la junta de agua, en reunión con la 
comunidad resolvió suspender el servicio de agua desde las 19:00 hasta las 06:00, 
con el fin de que se llene el tanque de reserva y de esta manera tener un mejor 
servicio durante el día. La apreciación de los usuarios acerca de la continuidad 
entonces está valorada de acuerdo al horario en el que el servicio no se suspende. 
 
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DISPOSICION DE EXCRETAS 
TOTALES PORCENTAJE 
1 
FOSA 
SEPTICA 1 1.79 % 
2 LETRINA 0 0.00 % 
3 NINGUNA 10 17.86 % 
4 OTROS 45 80.36 % 
TOTAL 56 100.00 % 
Tabla 3.9 Porcentaje de métodos utilizados en la comunidad para la disposición de 
excretas 
 
 
Gráfica 3.9 Porcentaje de métodos utilizados en la comunidad para la disposición de 
excretas 
 
Gran parte de los usuarios utilizan sistemas de alcantarillado sanitario como sistema 
de disposición de excretas (Tabla 3.9, Gráfica 3.9), una observación importante es 
que un porcentaje menor no tiene ningún sistema de disposición de excretas y un 
usuario utiliza fosa séptica. 
 
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3.3 PROYECCIONES DE POBLACION ACTUAL Y FUTURA, Y DENSIDAD 
POBLACIONAL. 
3.3.1 Periodo de diseño 
Aunque la norma de diseño para sistemas de abastecimiento de agua potable 
establezca periodos de diseño, es importante analizar ciertos factores que influyen 
mucho al momento de establecer el tiempo de durabilidad de la obra, garantizando 
de esa manera la rentabilidad de la obra durante el período de diseño escogido, 
entre estos factores tenemos: 
• Capital disponible. 
• Sobredimensionamiento de las obras. 
• Situación socioeconómica. 
• Durabilidad o vida útil de los materiales. 
• Facilidad de la construcción y posibilidades de ampliaciones o sustituciones. 
• Tendencia de crecimiento de la población. 
En la fijación del periodo de diseño también se debe tomar en cuenta el tiempo que 
dure la construcción, así como la puesta en marcha del sistema. 
A continuación presentamos algunos rangos de valores asignados para los diversos 
componentes de los sistemas de abastecimiento de agua potable para poblaciones 
rurales: 
• Obras de captación: 20 años. 
• Conducción: 10 a 20 años. 
• Reservorio: 20 años. 
• Redes: 10 a 20 años (tubería principal 20 años, secundaria 
10 años). 
De acuerdo a las normas de diseño para sistemas de abastecimiento de agua 
potable, el periodo establecido para el diseño es de 20 años. 
3.3.2 Población actual 
En la encuesta realizada en la comunidad de Tutucán se determinó que la 
población actual es de 214 habitantes permanentes y 150 habitantes ocasionales 
con lo cual se consideró que para las proyecciones a realizarse se tomará el total 
de 364 habitantes, ya que esta cantidad de usuarios representa la situación más 
desfavorable para el diseño del sistema. 
 
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3.3.3 Población futura 
Para la estimación de la población futura se realizaron las proyecciones de 
crecimiento utilizando varios métodos, de los cuales el resultado a utilizarse se 
obtendrá de la comparación de los valores obtenidos tomando en cuenta ciertos 
aspectos políticos, económicos, demográficos. 
Debido a la falta de información censal de la comunidad Tutucán, para establecer su 
población futura se tomo como referencia los datos obtenidos en los censos por 
parte de la I.N.E.C. (Gráfica 3.10) pertenecientes al Cantón Paute a cual dicha 
comunidad forma parte. 
 
Gráfica 3.10 Distribución de los censos 
 
Los métodos utilizados para la estimación de la población futura son el aritmético, 
geométrico y el de correlación. 
 
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3.3.3.1 Método aritmético 
Es un método que predice la población a corto plazo, hace el uso de una progresión 
aritmética y se basa en un incremento constante de la población, es recomendable 
para poblaciones pequeñas. 
Las fórmulas matemáticas utilizadas son: 
 
 
 
 
 
Los resultados obtenidos 
son (tabla 3.11): 
AÑO 
NUMERO 
HABITANTES 
CANTON PAUTE 
Kai 
1950 31783 
 -2512 209,33 
1962 29271 
 3997 333,08 
1974 33268 
 2910 363,75 
1982 36178 
 -14568 1821 
1990 21610 
 1496 136 
2001 23106 
 
PROMEDIO 572,63 
Tabla 3.11 Distribución de constantes de crecimiento aritmético 
 
DONDE: 
Pf= Población futura 
pa= Población actual 
n= Número de años a los que se proyectará la 
población 
Ka= Constante de crecimiento aritmético 
P=Población 
t= 
Tiempo 
m=Número de valores de Kai 
 
 
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De acuerdo a la tabla anexada utilizaremos los datos de los censos 
correspondientes al año 1990 y 2001. 
PROYECCIÓN PARA EL AÑO 2010 
Kai 572,63 
Pa 23106 habitantes 
n 9 
(para proyectar al 
2010) 
Pf 28260 habitantes 
PROYECCIÓN PARA EL AÑO 2030 
Kai 572,63 
Pa 23106 habitantes 
n 29 
(para proyectar al 
2030) 
Pf 39712 habitantes 
 
3.3.3.2 Método geométrico 
En este tipo de método se considera que el aumento de población es proporcional 
al tamaño de la misma, se basa en tasas de crecimiento con porcentajes 
constantes. 
Las fórmulas matemáticas utilizadas son: 
 
DONDE: 
Pf= Población futura 
pa=Población actual 
n=Número de años a los que se proyectará la 
población 
Kg= Constante de crecimiento geométrico 
P=Población 
t=Tiempo 
m=Número de valores de Kgi 
Los resultados obtenidos (tabla 3.12): 
 
 
 
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AÑO 
NUMERO 
HABITANTES 
CANTON 
PAUTE 
Kgi 
1950 31783 
 -0,0823 0,0069 
1962 29271 
 0,1280 0,0107 
1974 33268 
 0,0839 0,0105 
1982 36178 
 -0,5153 0,0644 
1990 21610 
 0,0669 0,0061 
2001 23106 
PROMEDIO 0,0197 
Tabla 3.12 Distribución de constantes de crecimiento geométrico 
 
De acuerdo a la tabla anexada utilizaremos los datos de los censos 
correspondientes al año 1990 y 2001. 
 
 
PROYECCION PARA EL AÑO 2010 
 
Kgi 0,01970 
Pa 23106 habitantes 
n 9 
(para proyectar al 
2010) 
Pf 27589 habitantes 
PROYECCION PARA EL AÑO 2030 
 
Kgi 0,01970 
Pa 23106 habitantes 
n 29 
(para proyectar al 
2030) 
Pf 40912 habitantes 
 
 
3.3.3.3 Método de correlación 
Con este tipo de método correlacionamos las tasas de crecimiento del Cantón Paute 
y la tasa de crecimiento de la comunidad de Tutucán Bajo, con lo cual obtendremos 
la población futura estimada para los 20 años. 
Las fórmulas matemáticas utilizadas son: 
 
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DONDE: 
P1= Población establecida del último censo de la zona 
de estudio. 
P1R=Población del último censo del cantón o 
parroquia. 
P2= Población a proyectar de la zona de 
estudio. 
P2R=Población a proyectar del cantón o 
parroquia. 
 
Luego de aplicar este método, la población con la que se contara aproximadamente 
es de (tabla 3.13): 
 
 
Tabla 3.12 Total de población 
3.3.3.4 Densidad poblacional 
La densidad de población puede medirse en habitantes por hectárea, y para su 
determinación utilizaremos la población futura y el área de aportación. 
 
 
 
 
 
 
3.4 RECURSOS HIDRICOS DISPONIBLES 
Las fuentes de agua deben ser identificadas para su correcta conservación. Estas 
fuentes también llamadas “RECURSOS HIDRICOS” están siempre afectadas por 
diferentes amenazas. 
 
METODO P1 P1R P2R P2 
Aritmético 364 28260 39712 512 
Geométrico 364 27589 40912 540 
DONDE: 
Pf: Población Futura 
Ap: Area de aportación 
 
Pf. (hab) = 540 
Ap (hect.) = 28.625 
DP.= 18.864 hab/hec 
 
 
 
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Algunos de los factores que afectan a los recursos hídricos son: 
• El crecimiento demográfico, en particular en las regiones en las que escasea 
el agua 
• La migración masiva del campo a las ciudades 
• La demanda de una mayor seguridad alimentaria y un mejor nivel de vida 
• El aumento de la competencia entre los diferentes usos de los recursos 
hídricos 
• La contaminación producida por las fábricas, las ciudades y las tierras 
agrícolas 
En el caso de la comunidad de Tutucán se han identificado varias vertientes de 
agua, las cuales son captadas y conducidas para el uso de los habitantes de la 
comunidad. Se tienen en total 5 vertientes captadas: vertiente de Maras, vertiente 
de Guashuc I y II, vertiente de aguas blancas Algorrobo I y III. 
 
3.5 ESTIMACION DE DOTACION Y CAUDAL DE DISEÑO 
 
3.5.1 Dotación de Agua 
Los parámetros para determinar la Dotación de Agua necesaria para satisfacer las 
necesidades de una población se obtienen en base a la proyección de la población 
actual y siguiendo varias normas de la SUBSECRETARIA DE SANEAMIENTO 
AMBIENTAL (SSA) que tiene el documento técnico: “NORMA DE DISEÑO PARA 
SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE, DISPOSICION DE 
EXCRETAS Y RESIDUOS LIQUIDOS EN EL AREA RURAL”. 
De esta manera basándonos en las normas SSA podemos determinar diferentes 
niveles de servicio para sistemas de abastecimiento de agua, los mismos que se 
muestran en el tabla 3.13 
 
 
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NIVEL SISTEMA
Simbologia Utilizada:
AP: agua potable
DE: disposicion de excretas
DRL: disposición de residuos líquidos
Conexiones domiciliarias, con mas de un grifo por casa.
Sistema de alcantarillado sanitario
NIVELES DE SERVICIO PARA SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA, 
DISPOSICION DE EXCRETAS Y RESIDUOS LIQUIDOS
IIb
AP
DE
Sistemas Individuales. Diseñar de acuerdo a las 
disponibilidades técnicas, usos previstos del agua, 
preferencias y capacidad económica del usuario.
Grifos Públicos
Letrinas sin arrastre de agua
Grifos Públicos más unidades de agua para lavado de 
ropa y baño
Letrinas sin arrastre de agua
Conexiones domiciliarias, con un grifo por casa.
Letrinas con o sin arrastre de agua
AP
DE
AP
DE
Ia
Ib
IIa
DESCRIPCION
AP
DE
0
AP
DE
 
Tabla 3.13 Niveles de servicio para sistemas de abastecimiento de agua 
 
Para obtener la dotación correspondiente se procede a determinar el nivel de 
servicio que tiene la comunidad y con el mismo se escoge la dotación 
correspondiente de acuerdo al tabla 3.14 
 
DOTACIONES DE AGUA 
PARA LOS DIFERENTESNIVELES DE 
SERVICIO 
NIVEL DE 
SERVICIO 
CLIMA 
FRIO 
CLIMA 
CALIDO 
(l/had*día) (l/had*día) 
Ia 25 30 
Ib 50 65 
IIa 60 85 
IIb 75 100 
Tabla 3.14 Dotación de agua para los diferentes niveles de servicio 
 
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El nivel de servicio que se ha escogido para la comunidad de Tutucán es IIb 
(conexiones domiciliarias con más de un grifo por casa), y además la comunidad 
posee un sistema de alcantarillado sanitario obteniendo del tabla 3.14 tenemos una 
dotación futura de 100 l/hab*día. 
3.5.2 Consumo Medio Diario (Qm) 
Es el caudal correspondiente al promedio de los caudales diarios utilizados por una 
población determinada, dentro de una serie de valores medidos a lo largo de un 
año. En virtud de la insuficiencia de datos medidos este el caudal medio diario se 
obtiene de la relación de la dotación necesaria y el parámetro de la población total. 
Sin embargo las Normas SSA indican que el caudal medio diario será calculado 
mediante la ecuación: 
 
En donde: 
Qm: Caudal medio (l/s) 
f: Factor de Fugas 
P: Población al final del periodo de diseño 
D: Dotación Futura (l/hab*dia) 
Para obtener el factor de fugas nos guiamos por las Normas SSA en la tabla 3.15: 
 
PORCENTAJES DE FUGAS A CONSIDERARSE EN EL 
DISEÑO DE SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE 
AGUA POTABLE 
NIVEL DE SERVICIO PORCENTAJE DE FUGAS 
Ia y Ib 10% 
IIa y Iib 20% 
Tabla 3.15 Porcentajes de fuga a considerarse en el diseño de abastecimiento de 
agua potable 
 
Entonces para la comunidad de Tutucán tenemos un porcentaje de fugas de un 
20%. De esta manera: 
 
 
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Por lo tanto: 
Qm=0.6833 l/s 
3.5.3 Consumo Máximo Diario (QMD) 
Es el caudal máximo correspondiente al día de máximo consumo de la serie de 
datos medidos a lo largo de un año, medido en litros por segundo; de igual manera 
en ausencia de datos este igual se consigue mediante la aplicación de un 
coeficiente de variación diaria. 
El consumo máximo diario se obtiene multiplicando el consumo medio diario por un 
factor de mayoración. 
 
Nuevamente las Normas SSA determinan que el Consumo máximo diario se calcula 
con la ecuación: 
 
En donde: 
QMD: Caudal máximo diario (l/s) 
KMD: Factor de mayoración máximo diario 
El artículo 4.5.2.2 de las normas SSA dice: 
“El factor de mayoración máximo diario (KMD) tiene un valor de 1.25 para todos los 
niveles de servicio.” 
Entonces aplicando esta ecuación para los datos obtenidos para la comunidad de 
Tutucán tenemos: 
 
Por lo tanto: 
QMD=0.8541 l/s 
 
 
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3.5.4 Consumo Máximo Horario (QMH) 
Es el caudal correspondiente a la hora de máximo consumo en el día, es decir es el 
caudal máximo que se registra en una hora del día de consumo máximo horario 
(QMD) y se obtiene a partir del caudal medio y un coeficiente de variación horaria, 
expresándose el consumo máximo horario en litros por segundo. 
Las normas SSA expresan el cálculo del consumo máximo horario (QMH) con la 
siguiente ecuación: 
 
En donde: 
QMH: Caudal máximo horario (l/s) 
KMH: Factor de mayoración máximo horario 
El artículo 4.5.3.2 de las normas SSA dice: 
“El factor de mayoración máximo horario (KMH) tiene un valor de 3 para todos los 
niveles de servicio.” 
Entonces aplicando esta ecuación para los datos obtenidos para la comunidad de 
Tutucán tenemos: 
 
Por lo tanto: 
QMH=2.04999 l/s 
3.6 CAUDALES DE DISEÑO 
Los caudales de diseño que especifican las normas SSA son las siguientes tablas 
3.16: 
 
EVALUACION DISEÑO 
CONDUCCION 
Caudal de 
Aforo QMD*1.1 
DISTRIBUCION 
Caudal de 
Aforo QMH 
Tabla 3.16 Caudales de diseño 
Entonces para la comunidad de Tutucán tenemos los siguientes valores tabla 3.17: 
 
 
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CAUDAL 
UTILIZADO PARA 
LA EVALUACION 
CAUDAL 
UTILIZADO PARA 
EL DISEÑO 
CONDUCCION 0.325 0.940 
DISTRIBUCION 1.400 2.050 
Tabla 3.17 Caudales utilizadas en los diseños 
 
3.7 AFOROS DE LA FUENTE DE ABASTECIMIENTO 
Las fuentes de abastecimiento de agua que utiliza la comunidad de Tutucán son 
cinco vertientes en total como se dijo anteriormente: vertiente de Maras, vertiente de 
Guashuc I y II, vertiente de aguas blancas Algorrobo I y III. 
Estas cinco vertientes son captadas mediante tuberías perforadas hacia un tanque 
de captación, en el cual se procedió a tomar los aforos correspondientes. Cabe 
recalcar que los aforos tomados estimarán caudales para la captación mas no los 
caudales para la fuente. Por falta de recursos por parte del municipio de Paute no 
se pudieron llevar a cabo las exploraciones para determinar los caudales 
verdaderos de las diferentes vertientes. 
Teniendo en cuenta que tenemos presente la estructura de captación procedemos a 
utilizar un método práctico para obtener los aforos en dicha estructura. Se escogió 
el método volumétrico por tener caudales menores, tomando a lo largo del tiempo 
varias lecturas y repitiendo el proceso varias veces, de esta manera sacar una 
media aritmética de los datos obtenidos para obtener los caudales que buscamos. 
Estos aforos se realizan en fechas representativas de acuerdo al tipo de clima que 
se presente en la zona de estudio, considerando el ciclo hidrológico de la región. 
El método volumétrico se utiliza para caudales muy pequeños y se puede hacer de 
varias formas las más comunes son: teniendo un recipiente que contenga un 
volumen conocido, este recipiente entonces será llenado con el agua que viene 
desde la fuente. El caudal resulta de dividir el volumen de agua que se recoge en el 
recipiente entre el tiempo que transcurre en recolectar dicho volumen. Otra forma 
es tomando como el recipiente el tanque en donde se realiza la captación, el mismo 
que será medido para tener el volumen que almacena dicho tanque. Se impide el 
paso de agua hacia la conducción y se toma una lectura inicial, a continuación se 
toma lecturas cada minuto del nivel de agua que aumentará en el tanque por un 
cierto intervalo de tiempo. Se repite varias veces el proceso y se toma la media 
aritmética para obtener un dato más aproximado. El caudal una vez más resultará 
de la división del volumen de agua que subió en el tanque entre el tiempo en el que 
se realizaron las mediciones. Los dos métodos explicados anteriormente son los 
 
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que se utilizaron para obtener los aforos en la captación en la que se ha realizado el 
estudio. 
Resumiendo, el método volumétrico tiene como fórmula: 
 
En donde: 
Q= Caudal en litros por segundo 
V=Volumen en litros 
t= tiempo en segundos 
Los resultados se exponen a continuación (tabla 3.18, 3.19, 3.20): 
1 - 2 de marzo de 2010: Lluvia Moderada 
Tanque de Captación 
2 
AFORO 1 AFORO 2 
VOLUMEN 
1 
TIEMPO 
1 
VOLUMEN 
2 
TIEMPO 
2 
15 32.42 6 13.01 
15 33.05 6 13.22 
15 32.81 6 12.91 
15 32.75 6 12.46 
15 32.93 6 11.91 
Prom. 32.792 Prom. 12.702 
CAUDAL 0.457 CAUDAL 0.472 
Tabla 3.18 Aforo en época de lluvia moderada 
6 mayo de 2010 
Tanque de Captación 2 
 Estiaje 
TIEMPO 
AFORO 
1 
0 18 
1 22 
2 25.9 
3 28.2 
4 30.2 
AH M 0.122 
At Seg 240 
Area m2 0.64 
CAUDAL m3/s 0.000325 
CAUDAL l/s 0.325 
Tabla 3.19 Aforo en época de estiaje 
 
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30 junio de 2010: Lluvia Fuerte 
Tanque de Captación 2 
TIEMPO AFORO 1 AFORO 2 AFORO 3 
0 17.2 16 16.5 
1 21.9 20.7 21.3 
2 26.2 25.1 25.7 
3 31.5 29.8 30.1 
AH M 0.143 0.138 0.136 
At Seg 180 180 180 
Area m2 0.64 0.64 0.64 
CAUDAL m3/s 0.000508 0.00049067 0.000483 
CAUDAL l/s 0.508 0.49066667 0.484 
Tabla 3.20 Aforo en época de lluvia fuerte 
Una vez analizados los datos de los aforos se puede determinar que el caudal 
máximo con el que cuenta la comunidad de Tutucán es de 0.508 l/s que 
corresponde a una etapa de invierno, y el caudal mínimo que se presenta es de 
0,325 l/s que se da en la época de verano. Este caudal abastece actualmente a 364 
personas que están distribuidas en 70 casas, sin embargo se debe hacer notar la 
importancia del estado de la captación la cual se podría decir que está en 
situaciones deplorables ya que dentro de la tubería perforada se podía observar 
varias ramas, montes, etc. De esta manera sabemos que el sistema de captación 
debe ser rehabilitado puesto que se encuentra obstruido y no se puede aprovechar 
de una manera eficiente todo el caudal que esta captación puede recoger. 
La dotación actual con la que cuenta la comunidad de Tutucán está determinada 
únicamente para fines domésticos, y el caudal que llega a la captación no es 
suficiente para abastecer a toda la comunidad por lo que los representantes de la 
junta de agua han decidido suspender el servicio de 19:00 a las 06:00 del día 
siguiente todos los días con el fin de contar con un servicio constante durante el día. 
 
 
 
 
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CAPITULO 4 
4.1 CALIDAD DEL AGUA 
La calidad del agua depende estrictamente de la presencia de los componentes que 
se encuentran en la misma y la cantidad en la que estos componentes se 
encuentran; de esta manera afirmamos que el agua “pura” no existe en la 
naturaleza, incluso el vapor de agua contiene sólidos, sales y gases disueltos. El 
agua que cae en forma de lluvia recoge materiales del aire y al ser un gran 
disolvente al llegar al suelo se contamina aun en mayor grado, al infiltrarse en los 
diferentes estratos de suelo disuelve minerales, etc. 
En el agua encontramos organismos vivos y orgánicos e inorgánicos sólidos o 
disueltos. Muchos de estos componentes presentes en el agua son perjudiciales 
pero otros no lo son e incluso pueden ser deseables por motivos de salud, estética o 
razones técnicas. Consideramos agua “potable” a aquella agua que es segura para 
beber y que se utiliza con fines domésticos, mas no al agua pura que hace poco 
definimos como inexistente. 
La calidad del agua está relacionada directamente con la salud de las personas que 
la consumen, es por eso que se debe tener estrictos controles en el agua que se va 
a distribuir mediante un sistema de abastecimiento y que ésta cumpla con ciertos 
parámetros que diferentes normas establecen. Para realizar este tipo de controles 
se deben realizar exámenes de calidad de agua que consiste en una determinación 
de los organismos y de los compuestos minerales y orgánicos contenidos en el 
agua. 
El parámetro más importante de la calidad de agua de bebida, es decir el agua 
potable, es la calidad bacteriológica, especialmente en las zonas rurales. 
4.1.1 Calidad física del agua 
Para determinar la calidad física del agua se deben tomar en cuenta varios 
parámetros que permiten dicha caracterización, los mismos que son: 
4.1.1.1 Turbidez 
La turbidez o turbiedad es una propiedad del agua o un efecto óptico de la misma el 
cual es causado por una dispersión o interferencia de los rayos luminosos que 
atraviesan la muestra analizada de agua. Dicho de otra forma es una propiedad del 
agua que hace que los rayos luminosos sean transmitidos o no. La turbiedad puede 
ser causada por variedades de materiales suspendidos de diferente tamaño y 
composición. 
 
Se han usado varias expresiones para determinar la turbiedad pero la más utilizada 
hace poco tiempo fue la unidad de turbidez Jackson (UTI), que es una cantidad 
empírica basada en el turbidímetro de bujía Jackson. 
 
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Actualmente el método más utilizado para determinar la turbidez es el método 
nefelométrico, en el cual se mide la turbidez mediante un nefelómetro y se expresan 
los resultados en unidades de turbidez nefelométrica (UTN). Con este método se 
hace una comparación en la intensidad de la luz dispersada por una solución de 
estudio con la intensidad de luz dispersada por una muestra estándar de referencia. 
Mientras mayor sea la dispersión, mayor será la turbiedad. 
4.1.1. 2 Color 
El color que se presenta en el agua es producido por varias causas, las más 
comunes son la presencia de hierro y manganeso coloidal o en solución, el agua al 
estar en contacto con desechos orgánicos en diferentes estados también puede 
presentar color. El color natural del agua se debe a la presencia de partículas 
coloidales cargadas negativamente por lo que la remoción del color se puede 
realizar por medio de un coagulante de una sal o ion metálico trivalente como el 
Al+++ o el Fe+++. 
Se reconocen dos tipos de color: 
Color Verdadero: Es decir, el color de una muestra una vez que se ha removido su 
turbidez 
Color Aparente: El cual aparte de incluir el color de las substancias en solución y 
coloidales también incluye el color debido al material suspendido. 
La unidad de color es el color producido por un mg/lit, de platino, en la forma de ion 
cloroplatinato. 
4.1.1.3 Olor y Sabor 
Los olores y sabores generalmente están ligados entre sí, siendo muchas las 
causas de los mismos en el agua; siendo las más comunes la materia orgánica en 
solución , H2S, cloruro de sodio, sulfato de sodio y magnesio, hierro y manganeso, 
fenoles, aceites, algas, hongos, etc. La percepción del sabor depende de la 
sensibilidad que difiere de una a otra persona para detectar diferentes compuestos 
en el agua. 
La determinación de olor y sabor pueden hacerse tanto cuantitativa como 
cualitativamente dependiendo del propósito. El análisis del sabor debe hacerse 
únicamente con agua que sea segura para el consumo humano. Entre los 
diferentes métodos para medir cuantitativamente la concentración de olor y sabor 
tenemos el más utilizado que consiste en determinar la relación de dilución a la cual 
el olor o sabor es apenas detectable, este valor se expresa como número detectable 
(ND) de olor o de sabor. 
 
 
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4.1.1.4 Temperatura 
La temperatura es una propiedad importante cuando se tienen que realizar varios 
procesos de tratamiento y análisis de laboratorio, puesto que varios procesos que se 
dan en el agua dependen o se relacionan directamente con la temperatura. 
Si se toma la temperatura en el sitio de muestreo se obtiene buenos resultados. 
Generalmente el agua en condiciones relativamente frías es de agrado para el 
consumo humano. 
4.1.1.5 Sólidos 
Se debe hacer una clasificación de toda la materia, excepto el agua contenida en los 
materiales líquidos, a esta materia se le clasifica como materia sólida. 
Los sólidos pueden ser clasificados en varios grupos, los cuales son: 
Sólidos Totales: La materia que permanece como residuo después de evaporación 
y secado a 103°C se le define como sólido. Los sól idos totales comprenden el 
material disuelto y no disuelto. Para su determinación se utiliza un recipiente 
pesado con anterioridad preferentemente de platino, sobre un baño de María para 
evaporar la muestra. Después se seca a 103°C. El incremento de peso en el 
recipiente representará el contenido de sólidos totales. 
Sólidos Disueltos