ISpagomg

Biologia

8/6/2024

¡Este material tiene más páginas!

Vista previa del material en texto

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN DE
AREQUIPA

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA SANITARIA

“DETERMINACIÓN DE LOS FACTORES DE VARIACIÓN DE CONSUMO
MÁXIMO DIARIO, MÁXIMO HORARIO Y VOLUMEN DE REGULACIÓN
DE LA CIUDAD MOQUEGUA”

Tesis presentada por:
Pacheco Gomez, Martin Gonzalo

Para optar el Título Profesional de:
Ingeniero Sanitario

Asesor:
Ing. Yanqui Morales, Isaac

Co-asesor:
Ing. Díaz Rodriguez, Karla Fiorella

Arequipa – Perú
2022
2

DEDICATORIA
El presente trabajo está dedicado a mis padres, familiares y seres queridos, que
siempre confiaron en mí y me apoyaron duran mi recorrido por la universidad y como
fruto de su confianza dedico esta tesis a ellos.

AGRADECIMIENTOS

Agradezco a la Universidad Nacional de San Agustín, así como a los docentes de la
facultad de ingeniería civil y a mis asesores de tesis el Ing. Isaac Yanqui Morales y la
Ing. Karla Díaz Rodriguez por su guía y recomendaciones en el desarrollo de la presente
tesis.
Agradezco a mis instituciones educativas José Olaya Balandra y Hortencia Pardo
Mancebo de Chala por dotarme de cosas más importantes que conocimientos que son
los valores.
Agradezco a la profesora Antonieta Zeballos Gámez por su apoyo y
recomendaciones.
Agradezco al personal de la EPS Moquegua por el apoyo y asesoramiento que
hicieron posible esta tesis. En especial al ingeniero Raul Caceres gerente del área de
operaciones de la EPS Moquegua y al ingeniero Juan Palacios Zeballos encargado del
área del sistema SCADA.

RESUMEN
La presente investigación tiene por objetivo acrecentar la teoría en el campo del
diseño de infraestructura sanitaria, mediante la obtención de parámetros de diseño
obtenidos de mediciones de consumo de agua reales. Para lo cual se determinaron
factores de variación de consumo máximo diario, máximo horario y volumen de
regulación característicos de la ciudad de Moquegua para el año 2020. El análisis se
hizo a 09 sectores, los cuales son supervisados por el sistema SCADA de la EPS de la
ciudad de Moquegua.
Para lograr los objetivos planteados, se realizaron los siguientes trabajos. Se realizó
el procesamiento de la información, que consistió en dividir la curva de consumo de
agua en sus componentes como son la tendencia, estacionalidad y valores irregulares.
Posteriormente se realizó la detección de valores atípicos en las semanas donde se
produjeron cortes del servicio de agua. Con la detección de valores atípicos se
evidenciaron las mediciones erróneas de caudal, producto de la interrupción del servicio
de agua. Las mediciones erróneas no se utilizaron para la determinación de los factores
de variación de consumo y volumen de regulación.
Para la obtener los factores de variación máximo diario, máximo horario y volumen
de regulación, se usaron fórmulas que relacionan el consumo promedio con el consumo
máximo. También utilizó tablas de oferta y demanda de consumo de agua y métodos
propuestos en trabajos relacionados al tema de esta tesis de autores de renombre.
Se utilizó como fuente central de información el sistema "SCADA", para la detección
de valores atípicos se utilizaron diagramas de cajas y bigotes obtenidos del software
"Minitab". Además, se utilizó "Microsoft Excel para realizar los cálculos necesarios
para determinar los factores de variación de consumo y volumen de regulación.
Los resultados obtenidos fueron los siguientes. Se determinó un factor de variación
del consumo máximo diario (k1) de 1.31. Se obtuvo como factor de variación máximo
horario (k2) un valor de 2.17. Además, se determinó un volumen de regulación de
12.94% del consumo promedio diario anual.
De los resultados obtenidos en la presente tesis se concluye que los factores de
variación de consumo máximo diario, máximo horario y volumen de regulación, son
similares y coherentes a los propuestos por el Reglamento Nacional de Edificaciones.

Palabras Clave: Consumo máximo diario, consumo máximo horario, volumen de regulación,
porcentaje de regulación, RNE, saneamiento.

ABSTRACT
The purpose of this investigation is to increase the theory in the area of sanitary
infrastructure design by determining design parameters determined from actual
measurements of water demand. For which variation factors of maximum daily demand,
maximum hourly demand and regulation volume characteristic of the city of Moquegua
for the year 2020 were determined. The analysis was carried out for 09 sectors, which
are monitored by the SCADA system of the EPS of the city of Moquegua.
To achieve the proposed objectives, the following work was carried out. The
information was processed, which consisted of dividing the water demand curve into its
components such as trend, seasonality and irregular values. Subsequently, outliers were
detected in the weeks when water service was cut off. With the detection of the outliers,
the erroneous flow rate measurements, resulting from the water service interruption,
became evident. The incorrect measurements were not used to determine the demand
and regulation volume variation factors.
To determine the maximum daily, maximum hourly and regulation volume variation
factors, formulas relating average consumption to maximum consumption were used.
Water consumption supply and demand tables and methods proposed in works related
to the subject of this thesis by authors of recognized prestige were also used.
The "SCADA" system was used as a central source of information, and box and
whisker plots obtained with "Minitab" software were used to detect outliers. In addition,
"Microsoft Excel" was used to perform the necessary calculations to determine the
variation factors of demand and regulation volume.
The results determined were as follows: A maximum daily consumption variation
factor (k1) of 1.31 was determined. The maximum hourly variation factor (k2) was
obtained as a value of 2.17. In addition, a regulation volume of 12.94% of the annual
average daily consumption was determined.
From the results determined in this thesis, it is concluded that the variation factors of
the maximum daily demand, maximum hourly demand and regulation volume are
similar and consistent with those proposed by the National Building Regulations.

Key words: Maximum daily demand, maximum hourly consumption, regulation
volume, regulation percentage, RNE, sanitation.

ÍNDICE DE CONTENIDO

DEDICATORIA ................................................................................................................... 3
AGRADECIMIENTOS .......................................................................................................... 4
RESUMEN ......................................................................................................................... 5
ABSTRACT ........................................................................................................................ 6
ÍNDICE DE CONTENIDO ..................................................................................................... 7
ÍNDICE DE TABLAS ...........................................................................................................11
TABLA DE FIGURAS ..........................................................................................................14
ÍNDICE DE ECUACIONES ...................................................................................................24
INTRODUCCIÓN ...............................................................................................................25
CAPÍTULO I ......................................................................................................................27
1. Planteamiento del Problema ....................................................................................271.1. Descripción del Problema ......................................................................................... 27
1.2. Objetivos ................................................................................................................... 27
1.2.1. Objetivo Principal .............................................................................................. 27
1.2.2. Objetivos Específicos ......................................................................................... 27
1.3. Justificación ............................................................................................................... 28
1.4. Hipótesis .................................................................................................................... 28
1.5. Delimitación de la Investigación ............................................................................... 29
CAPÍTULO II .....................................................................................................................30
2. Marco teórico ..........................................................................................................30
2.1. Antecedentes ............................................................................................................ 30
2.2. Marco Conceptual ..................................................................................................... 32
2.2.1. Caudales para Diseño ........................................................................................ 32
2.2.2. Factores de Variación ........................................................................................ 35
2.2.3. Volumen de Almacenamiento ........................................................................... 38
2.2.4. Macro Medición de Caudal ............................................................................... 41
2.2.5. Factores que Afectan el Consumo..................................................................... 41
2.2.6. Sistema SCADA .................................................................................................. 45
2.2.7. Interface Maquina y Hombre (HMI) .................................................................. 47
2.2.8. Unidad Máxima de Transferencia (MTU) .......................................................... 47
2.2.9. Reglamento Nacional de Edificaciones OS 100 ................................................. 48
2.2.10. Valor Atípico ...................................................................................................... 49
2.2.11. Box-Plot-Diagrama de Cajas y Bigotes............................................................... 49
2.2.12. Series de Tiempo ............................................................................................... 50
8

2.2.13. Componentes de una Serie de Tiempo ............................................................. 50
CAPÍTULO III ....................................................................................................................51
3. Metodología ............................................................................................................51
3.1. Tipo de Investigación................................................................................................. 51
3.1.1. Diseño de la Investigación ................................................................................. 51
3.1.2. Población y Muestra .......................................................................................... 52
3.2. Técnicas e Instrumentos ........................................................................................... 53
3.3. Información documentaria ....................................................................................... 53
3.3.1. Factores de Variación de Consumo según RNE OS 100 .................................... 53
3.3.2. Volumen de Regulación según RNE OS 030 ...................................................... 53
3.3.3. Categorización del Consumo de Agua según EPS Moquegua ........................... 54
3.3.4. Levantamiento de Información del Sistema SCADA ......................................... 54
3.3.5. Valores Atípicos (outliers) de Medición de Caudal ........................................... 56
3.3.6. Descripción del Área de Estudio ........................................................................ 57
3.3.7. Localización ....................................................................................................... 58
3.3.8. Clima .................................................................................................................. 58
3.3.9. Accesibilidad ...................................................................................................... 58
3.3.10. Población ........................................................................................................... 59
3.3.11. Actividades Económicas .................................................................................... 59
3.3.12. Abastecimiento de Agua ................................................................................... 60
3.3.13. Almacenamiento ............................................................................................... 63
3.3.14. Línea de Aducción ............................................................................................. 66
3.3.15. Red de Distribución ........................................................................................... 67
3.3.16. Sistema de Evacuación de Aguas Residuales .................................................... 68
3.3.17. Sectores de Abastecimiento en Estudio ............................................................ 70
CAPÍTULO IV ....................................................................................................................73
4. Resultados ...............................................................................................................73
4.1. Tratamiento de la Información ................................................................................. 73
4.2. Descomposición de la Curva de Consumo de Agua .................................................. 73
4.3. Determinación de valores atípicos por el diagrama de cajas y bigotes .................... 75
4.3.1. Sector 1- El Siglo ................................................................................................ 76
4.3.2. Sector 2 Quebrada Cementerio ........................................................................ 79
4.3.3. Sector 3 Mariscal Nieto ..................................................................................... 82
4.3.4. Sector 4 Plataformas ......................................................................................... 85
4.3.5. Sector 5 San Francisco ....................................................................................... 88
4.3.6. Sector 6 Cercado Periferie ................................................................................. 91
9

4.3.7. Sector 7 Cercado Monumental ......................................................................... 94
4.3.8. Sector 8 Cercado parte baja .............................................................................. 96
4.3.9. Sector 9 Cercado Valle Moquegua .................................................................... 99
4.4. Determinación del consumo máximo horario ........................................................ 102
4.4.1. Sector 1- El Siglo .............................................................................................. 103
4.4.2. Sector 2 Quebrada Cementerio ...................................................................... 106
4.4.3. Sector 3 Mariscal Nieto ................................................................................... 107
4.4.4. Sector 4 Plataformas .......................................................................................109
4.4.5. Sector 5 San Francisco ..................................................................................... 111
4.4.6. Sector 6 Cercado Periferie ............................................................................... 113
4.4.7. Sector 7 Cercado Monumental ....................................................................... 115
4.4.8. Sector 8 Cercado parte baja ............................................................................ 117
4.4.9. Sector 9 Cercado Valle Moquegua .................................................................. 118
4.5. Determinación del consumo máximo diario ........................................................... 120
4.5.1. Sector 1 El Siglo ............................................................................................... 122
4.5.2. Sector 2 Quebrada Cementerio ...................................................................... 123
4.5.3. Sector 3 Mariscal Nieto ................................................................................... 125
4.5.4. Sector 4 Plataformas ....................................................................................... 127
4.5.5. Sector 5 San Francisco ..................................................................................... 129
4.5.6. Sector 6 Cercado Periferie ............................................................................... 131
4.5.7. Sector 7 Cercado Monumental ....................................................................... 133
4.5.8. Sector 8 Cercado parte baja ............................................................................ 135
4.5.9. Sector 9 Cercado Valle Moquegua .................................................................. 136
4.6. Determinación del Consumo Promedio Diario Anual ............................................. 139
4.7. Cálculo de los factores de variación de consumo ................................................... 140
4.7.1. Cálculo del factor de variación máxima horario (k2) ...................................... 140
4.7.2. Cálculo de factores de variación máximo diario(K1) ....................................... 142
4.8. Cálculo del volumen de regulación y porcentaje de regulación ............................. 143
4.8.1. Sector 1- El Siglo .............................................................................................. 144
4.8.2. Sector 2 Quebrada Cementerio ...................................................................... 148
4.8.3. Sector 3 Mariscal Nieto ................................................................................... 152
4.8.4. Sector 4 Plataformas ....................................................................................... 156
4.8.5. Sector 5 San Francisco ..................................................................................... 160
4.8.6. Sector 6 Cercado Periferie ............................................................................... 164
4.8.7. Sector 7 Cercado Monumental ....................................................................... 168
4.8.8. Sector 8 Cercado parte baja ............................................................................ 172
10

4.8.9. Sector 9 Cercado Valle Moquegua .................................................................. 176
4.9. Prueba de Hipótesis ................................................................................................ 180
4.9.1. Comparación de los resultados con el RNE ..................................................... 180
4.10. Discusión de resultados ....................................................................................... 180
CONCLUSIONES ............................................................................................................. 182
RECOMENDACIONES ...................................................................................................... 184
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ....................................................................................... 185
ANEXOS......................................................................................................................... 188
ANEXO A: Detección de Valores Atípicos ........................................................................ 188
Sector 1 El Siglo ................................................................................................................... 188
Sector 2 Quebrada Cementerio .......................................................................................... 206
Sector 3 Mariscal Nieto ....................................................................................................... 241
Sector 4 Plataformas ........................................................................................................... 257
Sector 5 San Francisco ......................................................................................................... 274
Sector 6 Cercado Periferie................................................................................................... 297
Sector 7 Cercado Monumental ........................................................................................... 319
Sector 8 Cercado parte baja ................................................................................................ 342
Sector 9 Cercado Valle Moquegua ...................................................................................... 361

ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1 Usos de los factores de variación de consumo en estructuras de saneamiento ............ 35
Tabla 2 Valores del factor K1 para diversos países .................................................................. 37
Tabla 3 Valores de Factor k2 Investigaciones realizadas en Venezuela ................................... 38
Tabla 4 Valores típicos de los usos públicos de agua en los Estados Unidos ........................... 42
Tabla 5 Distribución típica de los consumos interiores ............................................................ 42
Tabla 6 Valores típicos en establecimientos comerciales ......................................................... 43
Tabla 7 Relación entre consumo por tipo de vivienda con el consumo promedio .................... 44
Tabla 8 Sectores de Estudio supervisados por el sistema SCADA .......................................... 52
Tabla 9 Categorización por volumen de agua consumido ........................................................ 54
Tabla 10 Sectorización del sistema de abastecimiento de agua de la ciudad de Moquegua ..... 57
Tabla 11 Actividades económicas del departamento de Moquegua ......................................... 59
Tabla 12 Categorías de usuarios activos de la ciudad de Moquegua ........................................ 60
Tabla 13 Líneas de conducción e impulsión ............................................................................. 63
Tabla 14 Descripción de las unidades de almacenamiento ....................................................... 65
Tabla 15 Descripción de las líneas de aducción ........................................................................ 66
Tabla 16 Descripción de las redes primarias de distribución de agua potable .......................... 67
Tabla 17 Descripción de las redes secundarias de agua potable ............................................... 67
Tabla 18 Descripción de los colectores primarios ..................................................................... 69
Tabla 19 Descripción de los colectores secundarios ................................................................. 69
Tabla 20 Consumos Máximos Horarios ................................................................................. 103
Tabla 21 Volúmenes Máximos Horarios – Sector 1 .............................................................. 104
Tabla 22 Volúmenes Máximos Horarios – Sector 2 ..............................................................106
Tabla 23 Volúmenes Máximos Horarios – Sector 3 .............................................................. 108
Tabla 24 Volúmenes Máximos Horarios – Sector 4 .............................................................. 109
Tabla 25 Volúmenes Máximos Horarios – Sector 5 .............................................................. 111
Tabla 26 Volúmenes Máximos Horarios – Sector 6 .............................................................. 113
Tabla 27 Volúmenes Máximos Horarios – Sector 7 .............................................................. 115
12

Tabla 28 Volúmenes Máximos Horarios – Sector 8 .............................................................. 117
Tabla 29 Volúmenes Máximos Horarios – Sector 9 .............................................................. 119
Tabla 30 Consumos Máximos Diarios ................................................................................... 121
Tabla 31 Volúmenes Diarios de Consumo de Agua – Sector 1 ............................................. 122
Tabla 32 Volúmenes Diarios de Consumo de Agua - Sector 2 .............................................. 123
Tabla 33 Volúmenes Diarios de Consumo de Agua - Sector 3 .............................................. 125
Tabla 34 Volúmenes Diarios de Consumo de Agua - Sector 4 .............................................. 127
Tabla 35 Volúmenes Diarios de Consumo de Agua - Sector 5 .............................................. 129
Tabla 36 Volúmenes Diarios de Consumo de Agua - Sector 6 .............................................. 131
Tabla 37 Volúmenes Diarios de Consumo de Agua - Sector 7 .............................................. 133
Tabla 38 Volúmenes Diarios de Consumo de Agua - Sector 8 .............................................. 135
Tabla 39 Volúmenes Diarios de Consumo de Agua - Sector 9 .............................................. 137
Tabla 40 Caudales Promedios Anuales .................................................................................. 139
Tabla 41 Factores de Variación de Consumo Máximos Diarios y Horarios .......................... 140
Tabla 42 Factores de Variación de Consumo Máximo Horario (K2) .................................... 141
Tabla 43 Factores de Variación de Consumo Máximo diario (K1) ....................................... 142
Tabla 44 Volumen de Regulación y porcentaje de Regulación ............................................. 143
Tabla 45 Volúmenes horarios del día de mayor consumo anual ............................................ 144
Tabla 46 Balance de oferta y demanda .................................................................................. 146
Tabla 47 Volúmenes horarios del día de mayor consumo anual ............................................ 149
Tabla 48 Balance de oferta y demanda .................................................................................. 150
Tabla 49 Volúmenes horarios del día de mayor consumo anual ............................................ 152
Tabla 50 Balance de oferta y demanda .................................................................................. 154
Tabla 51 Volúmenes horarios del día de mayor consumo anual ............................................ 156
Tabla 52 Balance de oferta y demanda .................................................................................. 157
Tabla 53 Volúmenes horarios del día de mayor consumo anual ............................................ 160
Tabla 54 Balance de oferta y demanda .................................................................................. 161
Tabla 55 Volúmenes horarios del día de mayor consumo anual............................................ 164
13

Tabla 56 Balance de oferta y demanda .................................................................................. 166
Tabla 57 Volúmenes horarios del día de mayor consumo anual ............................................ 168
Tabla 58 Balance de oferta y demanda .................................................................................. 169
Tabla 59 Volúmenes horarios del día de mayor consumo anual ............................................ 172
Tabla 60 Balance de oferta y demanda .................................................................................. 174
Tabla 61 Volúmenes horarios del día de mayor consumo anual ............................................ 176
Tabla 62 Balance de oferta y demanda .................................................................................. 177
Tabla 63 Comparación de Resultados con RNE ................................................................... 180

TABLA DE FIGURAS

Figura 1 Curva de variación de consumo anual y consumo promedio ...................................... 33
Figura 2 Curva de variación de consumo anual y consumo máximo diario ............................. 34
Figura 3 Curva de variación de consumo promedio anual y consumo máximo horario ........... 35
Figura 4 Agua Contra Incendio de Solidos ............................................................................... 40
Figura 5 Esquema básico de un sistema SCADA ..................................................................... 45
Figura 6 Componentes básicos de un sistema SCADA ............................................................ 46
Figura 7 Diagrama de cajas y bigotes ....................................................................................... 49
Figura 8 Caudalímetro y Transmisor en Reservorio ................................................................. 55
Figura 9 Red de distribución en salida de reservorio ................................................................ 55
Figura 10 Tablero de automatización y control ......................................................................... 56
Figura 11 Sistema de abastecimiento de agua ........................................................................... 61
Figura 12 Sistema integral del sistema de abastecimiento de agua ........................................... 64
Figura 13 Esquema integral del sistema de alcantarillado ........................................................ 68
Figura 14 Sectorización del Sistema de Abastecimiento S9, S5, S7, S1, S8, S6, S3, S4, S12,
S2 .............................................................................................................................................. 71
Figura 15 Sectorización del Sistema de Abastecimiento de Agua S10, S11 ............................ 72
Figura 16 Detección de valores atípicos en curvas de consumo de agua ................................. 73
Figura 17 Línea de tendencia en la curva de consumo de agua ............................................... 74
Figura 18 Estacionalidad del consumo de agua ....................................................................... 74
Figura 19 Valores irregulares en la curva de consumo de agua ............................................... 75
Figura 20 Diagrama de cajas y bigotes .................................................................................... 76
Figura 21 Descomposición de la curva de consumo de agua ................................................... 77
Figura 22 Diagrama de cajas y bigotes .................................................................................... 78
Figura 23 Valores atípicos y típicos ......................................................................................... 79
Figura 24 Descomposición de la curva de consumo de agua ................................................... 80
Figura 25 Diagrama de cajas y bigotes .................................................................................... 81
15

Figura 26 Valores atípicos y típicos ......................................................................................... 82
Figura27 Descomposición de la curva de consumo de agua ................................................... 83
Figura 28 Diagrama de cajas y bigotes .................................................................................... 84
Figura 29 Valores atípicos y típicos ......................................................................................... 85
Figura 30 Descomposición de la curva de consumo de agua ................................................... 86
Figura 31 Diagrama de cajas y bigotes .................................................................................... 87
Figura 32 Valores atípicos y típicos ......................................................................................... 88
Figura 33 Descomposición de la curva de consumo de agua ................................................... 89
Figura 34 Diagrama de cajas y bigotes .................................................................................... 90
Figura 35 Valores atípicos y típicos ......................................................................................... 91
Figura 36 Descomposición de la curva de consumo de agua ................................................... 92
Figura 37 Diagrama de cajas y bigotes .................................................................................... 93
Figura 38 Valores atípicos y típicos ......................................................................................... 94
Figura 39 Descomposición de la curva de consumo de agua ................................................... 95
Figura 40 Diagrama de cajas y bigotes .................................................................................... 95
Figura 41 Valores atípicos y típicos ......................................................................................... 96
Figura 42 Descomposición de la curva de consumo de agua ................................................... 97
Figura 43 Diagrama de cajas y bigotes .................................................................................... 98
Figura 44 Valores atípicos y típicos ......................................................................................... 99
Figura 45 Descomposición de la curva de consumo de agua ................................................. 100
Figura 46 Diagrama de cajas y bigotes .................................................................................. 101
Figura 47 Valores atípicos y típicos ....................................................................................... 102
Figura 48 Curva de Demanda y Oferta Acumulada ............................................................... 147
Figura 49 Curva de Demanda y Oferta Acumulada ............................................................... 151
Figura 50 Curva de Demanda y Oferta Acumulada ................................................................ 159
Figura 51 Curva de Demanda y Oferta Acumulada ............................................................... 163
Figura 52 Curva de Demanda y Oferta Acumulada ............................................................... 167
Figura 53 Curva de Demanda y Oferta Acumulada ............................................................... 171
16

Figura 54 Curva de Demanda y Oferta Acumulada ............................................................... 175
Figura 55 Curva de Demanda y Oferta Acumulada ............................................................... 179
Figura 56 Diagrama de cajas y bigotes .................................................................................. 188
Figura 57 Valores atípicos y típicos ....................................................................................... 189
Figura 58 Descomposición de la curva de consumo de agua ................................................. 190
Figura 59 Diagrama de cajas y bigotes .................................................................................. 191
Figura 60 Valores atípicos y típicos ....................................................................................... 192
Figura 61 Descomposición de la curva de consumo de agua ................................................. 193
Figura 62 Diagrama de cajas y bigotes .................................................................................. 194
Figura 63 Valores atípicos y típicos ....................................................................................... 195
Figura 64 Descomposición de la curva de consumo de agua ................................................. 196
Figura 65 Diagrama de cajas y bigotes .................................................................................. 197
Figura 66 Valores atípicos y típicos ....................................................................................... 197
Figura 67 Descomposición de la curva de consumo de agua ................................................. 198
Figura 68 Diagrama de cajas y bigotes .................................................................................. 199
Figura 69 Valores atípicos y típicos ....................................................................................... 200
Figura 70 Descomposición de la curva de consumo de agua ................................................. 201
Figura 71 Diagrama de cajas y bigotes .................................................................................. 202
Figura 72 Valores atípicos y típicos ....................................................................................... 203
Figura 73 Descomposición de la curva de consumo de agua ................................................. 203
Figura 74 Diagrama de cajas y bigotes .................................................................................. 204
Figura 75 Valores atípicos y típicos ....................................................................................... 205
Figura 76 Diagrama de cajas y bigotes .................................................................................. 206
Figura 77 Valores atípicos y típicos ....................................................................................... 207
Figura 78 Descomposición de la curva de consumo de agua ................................................. 208
Figura 79 Diagrama de cajas y bigotes .................................................................................. 209
Figura 80 Valores atípicos y típicos ....................................................................................... 210
Figura 81 Descomposición de la curva de consumo de agua ................................................. 210
17

Figura 82 Diagrama de cajas y bigotes .................................................................................. 211
Figura 83 Valores atípicos y típicos ....................................................................................... 212
Figura 84 Descomposición de la curva de consumo de agua ................................................. 213
Figura 85 Diagrama de cajas y bigotes .................................................................................. 214
Figura 86 Valores atípicos y típicos ....................................................................................... 215
Figura 87 Descomposición de la curva de consumo de agua ................................................. 216
Figura 88 Diagrama de cajas y bigotes .................................................................................. 217
Figura 89 Valores atípicos y típicos ....................................................................................... 218
Figura 90 Descomposición de la curva de consumo de agua ................................................. 218
Figura 91 Diagrama de cajas y bigotes ..................................................................................219
Figura 92 Valores atípicos y típicos ....................................................................................... 220
Figura 93 Descomposición de la curva de consumo de agua ................................................. 221
Figura 94 Diagrama de cajas y bigotes .................................................................................. 222
Figura 95 Valores atípicos y típicos ....................................................................................... 223
Figura 96 Descomposición de la curva de consumo de agua ................................................. 224
Figura 97 Diagrama de cajas y bigotes .................................................................................. 225
Figura 98 Valores atípicos y típicos ....................................................................................... 225
Figura 99 Descomposición de la curva de consumo de agua ................................................. 226
Figura 100 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 227
Figura 101 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 228
Figura 102 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 228
Figura 103 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 229
Figura 104 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 230
Figura 105 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 231
Figura 106 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 232
Figura 107 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 233
Figura 108 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 234
Figura 109 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 235
18

Figura 110 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 236
Figura 111 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 236
Figura 112 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 237
Figura 113 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 238
Figura 114 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 238
Figura 115 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 239
Figura 116 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 240
Figura 117 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 241
Figura 118 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 242
Figura 119 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 243
Figura 120 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 244
Figura 121 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 245
Figura 122 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 246
Figura 123 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 247
Figura 124 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 248
Figura 125 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 248
Figura 126 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 249
Figura 127 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 250
Figura 128 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 250
Figura 129 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 251
Figura 130 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 251
Figura 131 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 252
Figura 132 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 253
Figura 133 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 254
Figura 134 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 254
Figura 135 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 255
Figura 136 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 256
Figura 137 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 257
19

Figura 138 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 258
Figura 139 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 259
Figura 140 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 260
Figura 141 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 261
Figura 142 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 261
Figura 143 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 262
Figura 144 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 263
Figura 145 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 264
Figura 146 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 265
Figura 147 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 266
Figura 148 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 267
Figura 149 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 268
Figura 150 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 269
Figura 151 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 269
Figura 152 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 270
Figura 153 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 271
Figura 154 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 271
Figura 155 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 272
Figura 156 Valores atípicos y típicos .....................................................................................273
Figura 157 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 274
Figura 158 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 275
Figura 159 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 276
Figura 160 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 277
Figura 161 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 278
Figura 162 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 279
Figura 163 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 280
Figura 164 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 281
Figura 165 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 282
20

Figura 166 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 283
Figura 167 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 284
Figura 168 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 285
Figura 169 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 286
Figura 170 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 287
Figura 171 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 288
Figura 172 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 289
Figura 173 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 290
Figura 174 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 291
Figura 175 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 292
Figura 176 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 293
Figura 177 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 294
Figura 178 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 295
Figura 179 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 296
Figura 180 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 297
Figura 181 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 298
Figura 182 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 299
Figura 183 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 300
Figura 184 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 301
Figura 185 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 302
Figura 186 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 303
Figura 187 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 304
Figura 188 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 305
Figura 189 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 306
Figura 190 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 307
Figura 191 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 308
Figura 192 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 309
Figura 193 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 310
21

Figura 194 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 311
Figura 195 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 312
Figura 196 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 313
Figura 197 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 313
Figura 198 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 314
Figura 199 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 315
Figura 200 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 316
Figura 201 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 317
Figura 202 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 318
Figura 203 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 319
Figura 204 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 320
Figura 205 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 321
Figura 206 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 322
Figura 207 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 323
Figura 208 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 323
Figura 209 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 324
Figura 210 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 325
Figura 211 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 326
Figura 212 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 327
Figura 213 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 328
Figura 214 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 329
Figura 215 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 330
Figura 216 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 331
Figura 217 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 331
Figura 218 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 332
Figura 219 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 333
Figura 220 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 334
Figura 221 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................335
22

Figura 222 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 336
Figura 223 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 337
Figura 224 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 338
Figura 225 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 339
Figura 226 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 340
Figura 227 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 341
Figura 228 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 342
Figura 229 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 343
Figura 230 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 344
Figura 231 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 344
Figura 232 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 345
Figura 233 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 345
Figura 234 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 346
Figura 235 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 347
Figura 236 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 348
Figura 237 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 348
Figura 238 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 349
Figura 239 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 350
Figura 240 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 351
Figura 241 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 352
Figura 242 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 353
Figura 243 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 354
Figura 244 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 355
Figura 245 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 356
Figura 246 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 356
Figura 247 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 357
Figura 248 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 358
Figura 249 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 359
23

Figura 250 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 360
Figura 251 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 361
Figura 252 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 361
Figura 253 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 362
Figura 254 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 363
Figura 255 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 364
Figura 256 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 365
Figura 257 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 365
Figura 258 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 366
Figura 259 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 367
Figura 260 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 367
Figura 261 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 368
Figura 262 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 369
Figura 263 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 369
Figura 264 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 370
Figura 265 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 370
Figura 266 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 371
Figura 267 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 372
Figura 268 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 373
Figura 269 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 374
Figura 270 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 375
Figura 271 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 376
Figura 272 Descomposición de la curva de consumo de agua ............................................... 377
Figura 273 Diagrama de cajas y bigotes ................................................................................ 378
Figura 274 Valores atípicos y típicos ..................................................................................... 379

ÍNDICE DE ECUACIONES

Ecuación 1 Caudal Promedio .................................................................................................... 32
Ecuación 2 Consumo Máximo Diario ....................................................................................... 33
Ecuación 3 Consumo Máximo Horario ..................................................................................... 34
Ecuación 4 Factor de Variación Máximo Diario....................................................................... 36
Ecuación 5 Factor de Variación Máximo Horario .................................................................... 37
Ecuación 6 Consumo Percapita ................................................................................................. 44
Ecuación 7 Volumen Horario Consumido .............................................................................. 145
Ecuación 8 Volumen de Regulación ....................................................................................... 148
Ecuación 9 Porcentaje de Regulación ..................................................................................... 148

INTRODUCCIÓN
La presente investigación tiene por meta determinar los coeficientes de variación de
consumo máximo diario y máximo horario, volúmenes de regulación y porcentaje de
regulación de la ciudad de Moquegua.
Uno de los problemasa los que se enfrenta un proyectista cuando requiera realizar el
diseño de infraestructuras sanitarias es conocer los máximos consumos de agua, si bien
el RNE propone parámetros de diseño para tratar de estimar los consumos máximo,
estos no se ajustan a las diferentes realidades de consumo del Perú. De esta problemática
surge la necesidad y objetivos de esta tesis de enriquecer la teoría en el campo de diseño
de infraestructuras sanitarias. Para esto fue necesario determinar los factores de
variación de consumo máximo diario, máximo horario y volumen de regulación que nos
permitirá conocer con mayor exactitud los máximos consumos reales de agua.
Los servicios de tratamientos de aguas, abastecimiento agua potable y alcantarillado
son administradas por la EPS Moquegua. La EPS Moquegua cuanta con 4 captaciones,
2 estaciones de pretratamiento, 3 plantas de tratamiento, 9 reservorios operativos, redes
de distribución, redes de alcantarillado y 01 planta de tratamiento de aguas. El sistema
de distribución de agua potable administrado por la EPS Moquegua tiene a su cargo los
sectores de operación S01, S02, S03, S04, S05, S06, S07, S08, S09, S10, S11, S12, E,
F1, F2, y F3.

La presente investigación está conformada por los capítulos:

Capítulo I: Planteamiento del problema. En este capítulo se describe el problema que
se detectó y la justificación de la realización de la presente tesis, se presentan los
objetivos planteados producto del análisis de la problemática. También se plantea la
hipótesis y la delimitación de la investigación.
Capítulo II: Marco Teórico. En este capítulo se presentan las bases teóricas
recolectadas relacionadas al tema de la presente tesis, las cuales servirán como guía para
el mejor entendimiento y sustento de la tesis.
Capítulo III: Metodología. En este capítulo se presentan características de la tesis
como el tipo de investigación, técnicas e instrumentos que se usaron para el desarrollo
de la tesis

Capítulo IV: Resultados y discusión. En este capítulo se presenta el tratamiento de la
información que fue necesaria para un mejor entendimiento y mejorar los cálculos de
los objetivos propuestos, para esto fue necesario detectar los valores atípicos usando el
diagrama de cajas y bigotes mediante la descomposición de la curva de consumo de
agua. También se presenta los cálculos necesarios para determinar el consumo máximo
diario, máximo horario, factor de variación de consumo máximo diario (k1), máximo
horario(k2) y volumen de regulación. También se muestra la prueba de hipótesis que
consiste en conocer si los resultados obtenidos son similares a los parámetros propuestos
por el RNE.
Capítulo V: Discusión de los resultados. En este capítulo se comparan los resultados
obtenidos con los parámetros propuestos por el RNE, además se muestra resultados
obtenidos en investigaciones de otros autores. También se explica las posibles causas
de las similitudes o diferencias de los resultados con el RNE y otros autores.

CAPÍTULO I
1. Planteamiento del Problema

1.1. Descripción del Problema
Uno de los mayores problemas en la toma de decisiones cuando se realiza un
proyecto de saneamiento, es la falta de información, esto se debe a la carencia de
investigaciones relacionadas a la obtención de parámetros de diseño como son el
volumen de regulación para reservorios y los factores de variación de consumo máximo
diario y horario que son fundamentales cuando se quiere diseñar componentes de un
sistema de saneamiento.
Cada lugar donde se requiera un proyecto de saneamiento posee un consumo de agua
característico que está en función a los hábitos de la población. Es probable que los
valores que propone el Reglamento Nacional de Edificaciones tal como los factores de
variación de consumo máximo diario, máximo horario y volumen de regulación no se
ajusten a valores que representen la realidad de consumo de la ciudad de Moquegua.
Este problema tendría como consecuencia proyectos sobredimensionados por ende con
sobrecostos o en su defecto estructuras sanitarias deficientes. Motivo por el cual es
necesario conocer el volumen de regulación y factores de variación de consumo máximo
diario y horario para la ciudad de Moquegua

1.2. Objetivos
1.2.1. Objetivo Principal
Enriquecer la teoría en el campo de diseño de infraestructuras sanitarias, mediante la
obtención de valores reales de factores de variación de consumo y volumen de
regulación para el año 2020 en la ciudad de Moquegua.

1.2.2. Objetivos Específicos
• Determinar la demanda promedio, máxima diaria, máxima horaria.
• Calcular los factores de variación de consumo máximo horario, máximo diario y
el volumen de regulación.
• Comparar los valores obtenidos con los propuestos por el Reglamento Nacional
de Edificaciones.
28

1.3. Justificación
Uno de los problemas cuando se formulan proyectos de saneamiento es saber el
comportamiento real del consumo de agua del lugar donde se requiera realizar el
proyecto de saneamiento. La norma OS 100 del Reglamento Nacional de Edificaciones
propone factores de variación de consumo que ayudan a estimar el consumo máximo
diario (k1), consumo máximo horario (k2) y un porcentaje del consumo promedio anual
como volumen de regulación, siendo en ocasiones valores que no representan el
consumo real de población. La ciudad de Moquegua cuenta con 23500 conexiones de
agua y alcantarillado, posee como fuentes de producción la PTAP Yunguyo, PTAP
Chen Chen, Galerías el Totoral y Galerías de Ollería y una planta de tratamiento de agua
residual llamada PTAR Omo. El abastecimiento de agua por parte de la EPS Moquegua
para la ciudad de Moquegua se divide en 14 sectores, entre los tipos de conexiones
podemos encontrar conexiones domésticas en su gran mayoría, conexiones comerciales
y conexiones industriales como estaciones de autoservicio en su minoría. El presente
trabajo de investigación tiene como objetivo determinar los factores de variación de
consumo máximo diario, máximo horario y el volumen de regulación que representen
la realidad de la demanda de agua de la ciudad de Moquegua durante el año 2020. Para
lo cual se registrará las mediciones de caudal con macro medidores a la salida de los
reservorios R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 ,R8, R9, R10, R11 y R12, serán enviados al
sistema SCADA y descargados posteriormente para su procesamiento. Se procesará la
información de las mediciones y se organizará en tablas y gráficas para su correcto
manejo y entendimiento, se determinará la demanda máxima horaria, máxima diaria y
demanda promedio, se analizará la información y se calculará los factores de variación
de consumo máximo diario y horario, así como el volumen de regulación. Finalmente
se analizará los resultados de los cálculos y se contrastará con los valores que propone
el Reglamento Nacional de Edificaciones

1.4. Hipótesis
Debido a que el Reglamento Nacional de edificaciones brinda factores de variación
de consumo máximo diario(k1) de 1.3, máximo horario(k2) de 1.8 a 2.5 y un volumen
de regulación de 25% del promedio anual de la demanda como capacidad de regulación
como mínimo, es probable que los resultados de la investigación sean cercanos a los
valores propuestos por el Reglamento Nacional de Edificaciones.

1.5. Delimitación de la Investigación
La investigación se delimitó a analizar el consumo de agua, con la finalidad de
calcular el volumen de regulación y factores de variación máximo diario y horario del
distrito de Moquegua- provincia de Mariscal Nieto- Departamento de Moquegua
durante el año 2020.

CAPÍTULO II
2. Marco teórico
2.1. Antecedentes
Los proyectos relacionados con el saneamiento en el Perú son de gran importancia,
ya que garantiza una buena calidad de vida para la población. Con el objetivo de
garantizar una adecuada formulaciónde proyectos de saneamiento, el estado peruano ha
emitido diferentes normativas relacionadas con obras de saneamiento en las cuales
propone criterios de diseño con la finalidad de garantizar los servicios de saneamiento.
De acuerdo al Instituto Nacional de Estadística e Informática (INEI) de febrero 2017
a enero 2018, el 10,6% de la población del país, no tuvo el servicio de agua proveniente
de la red pública. Abasteciéndose de otras formas, como: camión (1,2%), pozo (2,0%),
río/manantial (4,0%) y otros (3,3%) (Gastañaga, 2018).
Hasta la actualidad la EPS Agua Moquegua ha formulado proyectos bajo criterios de
diseño propuestos por el Reglamento Nacional de Edificaciones como dotaciones,
factores de variación de consumo máximo diario(k1), máximo horario(k2) necesarios
para el cálculo de caudales promedios, caudales máximos diarios y caudales máximos
horarios, necesario para el diseño de infraestructura sanitaria como reservorios, plantas
de tratamiento, líneas de conducción, líneas de impulsión, redes de distribución y
captaciones.
Wilson (2016) en su tesis de grado, obtuvo como resultados coeficientes de variación
máximo horario de 2.063 y máximo diario de 1.236. Concluye que los valores de
coeficiente de variación horaria y diaria de consumo de agua del Reglamento Nacional
de Edificaciones no se ajustan a las condiciones reales de consumo de la ciudad de
Cusco.
Huaquisto y Chambilla, (2019) en su artículo científico, obtuvieron como resultados
coeficientes de variación máximo horario de 3.8 y máximo diario de 1.33, concluyendo
que el valor del coeficiente máximo horario de 3.8 es superior al recomendado por el
reglamento debido a la no continuidad del servicio de agua.

Arango (2009) en su tesis de grado, obtuvo como resultado un coeficiente de
variación diaria (k1) de 1.236 y horario (k2) de 2.063, concluyendo que los valores
obtenidos difieren de los valores propuestos por la normativa.
Delgado y Zorrilla (2018) en su tesis de grado, obtuvieron como resultados un
coeficiente de variación diaria(k1) de 1.23 y horaria(k2) de 2.78. Los autores concluyen
31

que el K2 tiene un comportamiento distinto en la zona de estudio y existe un déficit de
la demanda de agua en horas picos.
Luna y Ayma (2018) en su tesis de grado, obtuvieron como resultados coeficientes
de variación máximo diario de 1.29 y máximo horario de 1.75.
Hoyos y Tuesta (2017) en su tesis de grado, obtuvieron como resultados coeficiente
de variación horario (K2) de 2.42 y un coeficiente de variación diario (K1) de 1.51 y
terminan concluyendo que el diseño de la red corresponde a las exigencias de demanda
del sector abastecido, cumpliendo con las presiones y velocidades que exige el RNE.
Tapia (2019) en su tesis de grado, obtuvo como resultados un coeficiente de variación
horario (K2) de 1.90. Concluyendo que valor obtenido se encuentra dentro de los
parámetros establecidos por el reglamento nacional de edificaciones.
Condori y Asqui (2018) en su tesis de grado, obtuvieron como resultados de su
investigación un coeficiente máximo diario(k1) de 1.543. Concluyen que los valores
obtenidos en su investigación difieren a los valores dictados por la guía MEF - ámbito
rural.
Rincón et al. (2017) en su tesis de grado, obtuvieron como resultados un valor para
el coeficiente de consumo máximo diario de 1.1088 y máximo horario de 1.08.
Concluyen que los coeficientes de consumo máximo diario y horario obtenidos de los
datos proporcionados por la PTAP del municipio de Sibaté son equivalentes a los
señalados por la Resolución Número 0330 de 2017.
Pinzon (2015) en su tesis de grado, obtuvo como resultados un coeficiente de
variación diaria de 1.32 y horaria de 1.445, concluyendo que los valores obtenidos son
menores utilizados a la fecha por las normas oficiales y parecidos a los calculados en
León Guanajuato y Cd. Juárez Chihuahua por el instituto Mexicano de Tecnología del
Agua (IMTA) en 1995.
Silva (2018) en su tesis de maestría, obtuvo como resultados coeficientes de variación
máximo diario de 1.33 y máximo horario de 2.05. Concluyendo que los valores
obtenidos de su investigación están dentro de los valores contemplados por el RNE.
Arocha (1985) en su libro titulado Abastecimientos de agua propone factores de
variación de consumo máximo horario para ciudades de Venezuela de 2.62(San
Fernando de Apure), 3.08(Barquisimeto), 2.03(Valencia), 1.91(La Guaira),1.75(Puerto
Cabello), 1.41(Merida) y 2(Cùa).
32

Arocha (1985) en su libro, propone factores de variación de consumo máximo diario
en países como Alemania (1.6-2; Autor.) Brasil (1.2-1.5) España (1.5) Estados Unidos
(1.5-2) Francia (1.5) Inglaterra (1.2-1.4) Italia (1.5-1.6) Venezuela (1.2-1.5)
La Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT, 2007) en su
manual de agua potable y alcantarillado propone un coeficiente de variación máximo
horario(k2) de 1.5 a 2.5.
Garzón & Ortiz (2014) en su presentación en el XII simposio iberoamericano de
redes de agua, aguas residuales y drenaje, presenta como resultado un coeficiente de
mayoración máximo horario(k2) de 1.88, concluyendo que el valor presentado por la
norma RAS 2000 de 1.8 está subestimado respecto a los determinados en este estudio.

2.2. Marco Conceptual
2.2.1. Caudales para Diseño
2.2.1.1. Consumo Promedio Anual
El caudal promedio es un parámetro de diseño importante a la hora de diseñar
componentes de un sistema de abastecimiento, así como de tratamiento de agua potable,
tratamiento de aguas residuales, alcantarillado u otro relacionado al saneamiento. El
caudal promedio se define como la estimación del consumo de agua de una población
futura expresada en litros por segundo (Pittman, 2014). Puede estimarse mediante la
siguiente fórmula matemática.

𝑄𝑝 =
𝑃𝑓 ∗ 𝐷𝑜𝑡
86400
(1)
Ecuación 1 Caudal Prome dio

Donde:
Qp= Caudal promedio (l/s)
Pf= Población futura (hab)
Dot= Dotación (l/hab/dia)

Figura 1 Curva de variación de consumo anual y consumo promedio

En la figura 1 se representa las variaciones de consumo durante los 365 días del año
y el consumo promedio anual (Qm) denotado por la línea horizontal de color naranja.
Adaptado de “Agua Potable para Poblaciones Rurales “por R. Pittman, 2014, p. 25.

2.2.1.2. Caudal Máximo Diario
Durante los días del año el consumo de agua de las poblaciones no es constantes
debido a eventualidades como días festivos, feriados, estaciones del año que hacen
variar el consumo de agua de las poblaciones. El consumo máximo diario se define
como el día que se registra el máximo consumo de agua por una población durante 365
días (Pittman, 2014), siento este valor el más elevado durante todo el año. Puede
estimarse mediante la siguiente fórmula matemática

𝑄𝑚𝑑 = 𝑘1 ∗ 𝑄𝑚 (2)
Ecuación 2 Consumo M áximo Diario
Donde:
Qmd= Consumo máximo diario (l/s)
K1= Factor de variación máximo diario
Qm= Consumo promedio anual (l/s)
34

Figura 2 Curva de variación de consumo anual y consumo máximo diario

En la figura 2 se representa las variaciones de consumo durante los 365 días del año
y el consumo máximo diario (Qmd) denotado por la línea horizontal de color naranja.
Adaptado de “Agua Potable para Poblaciones Rurales”por R. Pittman, 2014, p. 25.

2.2.1.3. Consumo Máximo Horario
Durante las horas del día el consumo de agua tiende a variar dependiendo de las
actividades y hábitos de la población que realice, siendo habitualmente las horas de
mayor consumo de 6:00 hasta las 16:00 horas aproximadamente. El consumo máximo
horario puede definirse como la hora de mayor consumo de agua del día de mayor
consumo anual (Arocha, 1985). Puede estimarse mediante la siguiente fórmula
matemática.

𝑄𝑚ℎ = 𝑘2 ∗ 𝑄𝑚