Browsing by Author "Castro Carrera, Fernando Francisco"
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Determinación de consumos de agua potable y de factores de mayoración para caudal máximo diario y caudal máximo horario de las redes de distribución de las parroquias Caranqui y Azaya de la ciudad de San Miguel de Ibarra(PUCE - Quito, 2023) Molina Díaz, Franco Alejandro; Castro Carrera, Fernando FranciscoEn el presente documento se realiza un estudio sobre el consumo de agua potable antes y durante la pandemia por COVID-19 en los sectores abastecidos de agua potable por los tanques de almacenamiento de Azaya y Caranqui de la ciudad de Ibarra, ubicada en la provincia de Imbabura al norte del Ecuador, con el propósito de determinar dotaciones, factores de mayoración para caudal máximo diario y caudal máximo horario y niveles de agua no contabilizada en los sectores mencionados. Para el efecto se contó con información de micro y macromedición de caudales, que fue proporcionada por la Empresa Municipal de Agua Potable y Alcantarillado de Ibarra (EMAPA I). Se determinaron dotaciones netas totales estimadas entre 150 y 220 litros por persona por día, dotaciones brutas entre 260 y 330 litros por persona por día, factores de mayoración de caudal máximo diario entre 1.05 y 2.05, factores de mayoración de caudal máximo horario entre 1.30 y 16.10 y niveles de agua no contabilizada entre 35% y 45%. Se observó que las dotaciones disminuyeron durante la pandemia respecto a antes de la pandemia, que los factores de caudal máximo diario y caudal máximo horario igualmente disminuyeron y que los niveles de agua no contabilizada aumentaronItem Open Access Determinación de consumos de agua potable y estimación de pérdidas de agua en el sistema de agua potable de la ciudad de Shushufindi, cantón Shushufindi, provincia de Sucumbíos(PUCE - Quito, 2024) Cepeda Erazo, Bayardo Alexander; Silva Andrade, Yuri Mateo; Castro Carrera, Fernando FranciscoEn una buena parte de los cantones de Ecuador generalmente se estiman las dotaciones a partir de criterio propio, de recomendaciones de la literatura o a base de las recomendaciones normativas que rigen para estudios de factibilidad. Esto podría generar problemas de sobredimensionamiento o subdimensionamiento de los componentes de un sistema de agua potable, pues esos consumos no necesariamente corresponden a la realidad. Con este trabajo de titulación se busca estimar valores de dotaciones lo más cercanos posibles a la realidad, en el sistema de agua potable de Shushufindi, lo que mejorará la disponibilidad de información para el diseño de futuros sistemas de agua potable en esa ciudad. Adicionalmente, se estimará el índice de agua no contabilizada, con el propósito de sugerir medidas para corregir los niveles de pérdidas en el sistema.Item Open Access “Determinación de consumos y nivel de pérdidas en los sistemas de agua potable de las ciudades de Celica, cantón Celica, y Pindal, cantón Pindal, de la provincia de Loja”(PUCE - Quito, 2018) Rojas Chalán, Eric Alexander; Castro Carrera, Fernando FranciscoEl Gobierno Autónomo Descentralizado Municipal (GADM) de Celica cuenta con un sistema de agua potable a gravedad construido aproximadamente en 1980 para el área urbana de la parroquia Celica. Este sistema es operado por la Unidad Municipal de Agua Potable y Alcantarillado de Celica (UMAPAC). En la actualidad existen aproximadamente 1.140 conexiones, entre domiciliarias y comerciales. La cobertura poblacional es aproximadamente del 99%. No se tiene registros de macromedición del agua potable producida, pero si se cuenta con una base de datos de los registros de consumo de micromedición desde aproximadamente el 2004. El caudal de ingreso a la planta de tratamiento del sistema es variable dependiendo de la estación climática. En la ciudad de Celica, en los meses de verano, debido a que el caudal de ingreso disminuye, se realizan racionamientos de agua, por lo tanto, la continuidad del servicio se reduce.Item Open Access Determinación de factores de mayoración e índice de agua no contabilizada en la red de distribución del sector Techo Propio, parroquia Pishilata, ciudad de Ambato, cantón Ambato(PUCE - Quito, 2026) Viscarra Velarde, Wilson Hans; Castro Carrera, Fernando FranciscoEn el presente Trabajo de Integración Curricular se determinaron histogramas diarios y horarios de producción y consumo del sistema de agua potable del sector Techo Propio, parroquia urbana Pishilata, ciudad de Ambato, provincia de Tungurahua. El objetivo fue estimar el factor máximo horario y máximo diario, el índice de agua no contabilizada (IANC), el índice de pérdidas por suscriptor facturado (IPUF) y las dotaciones del sistema. Para ello se analizaron registros de macromedición de enero 2023 a agosto 2025 y de micromedición de enero 2019 a agosto 2025 de la EP-EMAPA-A. Los resultados mostraron un factor de mayoración máximo horario promedio de 3.65 y un factor de mayoración máximo diario promedio de 1.62. El IANC presentó un promedio del período de 53.22%, mientras que el IPUF alcanzó 18.78 m³/suscriptor/mes. La dotación neta total promedio anual fue de 126.65 L/hab.d, la dotación neta residencial fue de 123.85 L/hab.d y la dotación neta comercial fue de 2.80 L/hab.d, mientras que la dotación bruta promedio fue de 272.61 L/hab.d.Item Open Access Determinación de los factores de caudales máximo diario y máximo horario, dotaciones e índice de agua no contabilizada en la red de distribución del sector Los Álamos de la parroquia Velasco, ciudad de Riobamba, provincia de Chimborazo.(PUCE - Quito, 2026) Zavala Pombosa, Mateo Gabriel; Castro Carrera, Fernando FranciscoEn el presente trabajo se realizó el estudio acerca del consumo de agua potable para el sector Los Álamos perteneciente a la parroquia Velasco ubicada en la ciudad de Riobamba, provincia de Chimborazo, con el propósito de determinar factores de mayoración de caudales máximo diario y máximo horario, dotaciones e índice de agua no contabilizada, para la cual se contó con información de micro y macromedición de caudales, los cuales fueron proporcionados por la Empresa de Agua Potable y Alcantarillado de Riobamba (EP-EMAPAR). Se determinaron dotaciones brutas estimadas entre 290 y 490 litros por habitante por día, dotaciones netas totales entre 215 y 250 litros por habitante por día, factores de mayoración de caudal máximo diario entre 1,25 y 1,40, factores de mayoración de caudal máximo horario entre 1,70 y 2,45, índice de agua no contabilizada entre 15% y 60%.Item Open Access “Determinación de niveles de consumo y propuesta de sectorización de la red de distribución del sistema de agua potable de la ciudad de Sucúa, cantón Sucúa, provincia de Morona Santiago”(PUCE - Quito, 2018) Vásquez Yánez, Carlos Xavier; Castro Carrera, Fernando FranciscoLa Empresa Pública Municipal de Agua Potable y Alcantarillado de Sucúa (EPMAPA-S, 2017) dispone de registros mensuales de los consumos de agua potable de los usuarios abastecidos por la red de distribución existente desde el año 1980. El Código de Practica Ecuatoriano (CPE-INEN 005-9-1, 1992) a falta de datos que permitan estimar la dotación de agua potable requerida por los habitantes de una comunidad, recomienda para poblaciones de 5.000 a 50.000 habitantes en clima cálido, una dotación media futura de 200 l/hab/día a 230 l/hab/día para estudios de factibilidad de proyectos. La adopción de dotaciones sin realizar investigaciones de consumo podría generar sobredimensionamientos o subdimensionamientos de los sistemas de agua potable. La ciudad de Sucúa cuenta con un sistema de distribución de agua potable desde la década de los 80’s la cual ha sido ampliada en varias ocasiones para expandir su área de servicio y abastecer a un mayor porcentaje de población, sin embargo, no cuenta con una sectorización del sistema que permita condiciones adecuadas de operación y mantenimiento.Item Open Access Determinación preliminar aproximada de factores de mayoración de caudal de aguas residuales para diseño de alcantarillado sanitario. Estudio de caso de sectores de las ciudades de Ibarra y Latacunga(PUCE - Quito, 2019) Montesdeoca López, Julio Andrés; Ocaña Segovia, Julio Andrés; Castro Carrera, Fernando FranciscoEn las ciudades de Ibarra y Latacunga, provincias de Imbabura y Cotopaxi respectivamente, se realizó una investigación de cuantificación de caudales de aguas residuales domésticas para la determinación de una ecuación preliminar y estimativa que permita el cálculo de factores de mayoración de caudales de aguas residuales domésticas aplicable al diseño de alcantarillado sanitario. Los aforos de caudales se realizaron las 24 horas del día durante 7 días seguidos en 4 diferentes sitios de las redes de alcantarillado en Ibarra y Latacunga. Estas mediciones se realizaron mediante dos métodos: aforo volumétrico y aforo con molinete. Los datos de campo fueron procesados y analizados, obteniendo caudales medios diarios (Qmd) y caudales máximos horarios (QMH) de aguas residuales, que permitieron la determinación de la ecuación de mayoración. Se realizaron gráficas de la producción horaria de aguas residuales, donde se pueden observar las variaciones que se dan durante el día y las horas de mayor y menor producción. Además, con los resultados obtenidos en los cuatro sitios de análisis se generaron gráficas del día y semana típicos de producción de aguas residuales, basados en un promedio de los datos de las dos ciudades. En un caso de estudio para la red de alcantarillado sanitario en un área de la ciudad de Latacunga, se calculó la dotación neta de agua potable basado en registros reales del consumo doméstico de toda la ciudad. Para la determinación del caudal de diseño de aguas residuales se aplicó la ecuación obtenida en esta investigación junto con otras ecuaciones de la literatura técnica existente con la finalidad de comparar los resultados. Los resultados obtenidos con la ecuación generada se apegan a la realidad de las ciudades investigadas.Item Open Access El tratamiento de aguas residuales en países en vías de desarrollo y su aplicación a áreas rurales del Ecuador. Casos de estudio(PUCE - Quito, 2023) Caza Barcia, Olga María; Castro Carrera, Fernando FranciscoEl objetivo principal de la presente disertación es determinar la aplicabilidad de sistemas de depuración de aguas residuales basados en tecnologías apropiadas, en pequeños GAD Municipales rurales de nuestro país, teniendo como referencia estudios de caso de esos sistemas de depuración que han sido desarrollados en pequeñas comunidades de países en vías de desarrollo.A base de una investigación documental de estudios de caso de sistemas de depuración basados en tecnologías apropiadas, se seleccionaron cinco tipos de sistemas de depuración: sistema de flujo superficial, sistema con jacinto de agua, humedal artificial de flujo subsuperficial, sistema de lagunas anaerobia y facultativa, y tanque séptico con filtro anaerobio, para los cuales a base de la literatura técnica se establecieron condiciones de aplicabilidad para definir preliminarmente la aplicabilidad de estos sistemas en una muestra de 27 GAD Municipales de nuestro país considerados como pequeños y rurales.Como resultados principales se obtuvo que, en 26 de los 27 GAD Municipales analizados serían aplicables uno o más de los sistemas de depuración analizados antes citados; y, que, el sistema de depuración que resultó ser aplicable en los 26 GAD Municipales fue el humedal artificial de flujo subsuperficial.Item Open Access Estimación de los consumos de agua potable y dotaciones en el sistema de agua potable de la parroquia de Conocoto, Distrito Metropolitano de Quito(PUCE - Quito, 2024) Renjifo Pazmiño, Álex David; Castro Carrera, Fernando FranciscoEn la parroquia rural de Conocoto, Distrito Metropolitano de Quito, se realizó una investigación para estimar el consumo de agua potable utilizando datos proporcionados por la Empresa Pública Metropolitana de Agua Potable y Saneamiento de Quito (EPMAPS) y datos históricos de los censos del INEC. Esta investigación abarcó el periodo 2019 - 2023 y se centró en determinar los consumos totales anuales de agua potable, los consumos unitarios promedio de diferentes categorías de usuarios y la dotación promedio del usuario doméstico. Se observó una tendencia general de incremento en el consumo de agua a lo largo de los años, a excepción del año 2021, donde se observó una ligera disminución atribuida a los efectos de la pandemia de COVID-19.El análisis reveló que el consumo promedio mensual de todas las categorías más alto ocurrió en junio y el más bajo en marzo. Entre las categorías de usuarios, los de tipo oficial presentaron el mayor consumo promedio por usuario, mientras que la dotación promedio del usuario doméstico fue de 213 l/hab*día. Además, se estableció una correlación lineal significativa entre el crecimiento poblacional y el consumo de agua, con una fuerte relación entre estas variables. Este estudio proporciona datos cruciales para futuros análisis, diseños y ampliaciones del sistema de agua potable de la parroquia Conocoto, ayudando a comprender mejor los patrones de consumo y las necesidades de los usuarios.Item Open Access “Evaluación preliminar de la planta de tratamiento de aguas residuales de las parroquias Chaltura y Natabuela, del cantón Antonio ante, de la provincia de Imbabura”.(PUCE - Quito, 2017) Mantilla Mantilla, Patricio Sebastián; Castro Carrera, Fernando FranciscoEn la planta de tratamiento de aguas residuales de las parroquias Chaltura y Natabuela, del cantón Antonio Ante, de la provincia de Imbabura, se realizó una evaluación preliminar para determinar si la planta se encuentra funcionando correctamente para los fines que fue creada. Para conocer la eficiencia de la planta depuradora se estudió el tratamiento secundario que consiste en un sistema de 38 estanques con plantas acuáticas flotantes (jacinto y lenteja de agua). Las muestras tomadas a la entrada y salida del tratamiento secundario durante un período de 16 días fueron utilizadas para realizar los análisis de DBO5 y coliformes fecales (E. coli) en el laboratorio. Estos resultados fueron utilizados para determinar el porcentaje de eficiencia en la remoción de DBO5 y coliformes fecales; además se realizó la predicción de la calidad del efluente utilizando dos modelos cinéticos teóricos (reactor completamente mezclado y flujo tipo pistón), el tiempo de retención promedio calculado y el cálculo de la carga orgánica superficial a la entrada del tratamiento secundario. Las eficiencias obtenidas para DBO5 y coliformes fecales fueron 56,6% y 83,5%, respectivamente. Para el caso del tiempo de retención promedio se obtuvo un valor de 6,39 días y para la carga orgánica superficial un valor de 309,55 kg DBO5/ha.d. En el caso de la predicción de la calidad del efluente con el reactor completamente mezclado y flujo tipo pistón se obtuvieron valores inferiores a los resultados experimentales, esto se debe a que se utilizó una constante de velocidad de reacción recomendada por la literatura técnica, que no se reproduce en la realidad de esta planta de depuradora. Finalmente, la calidad del efluente de esta planta de tratamiento no cumple con los estándares de calidad para uso como agua de riego, debido a que el valor de coliformes fecales excede el límite permisible según la norma vigente en nuestro país.Item Open Access Evaluación preliminar de la planta de tratamiento de aguas residuales no.14 de la parroquia San Pablo del Lago, cantón Otavalo, provincia de Imbabura(PUCE - Quito, 2018) Lema Guachamin, Santiago David; Castro Carrera, Fernando FranciscoLa parroquia San Pablo del Lago, del cantón Otavalo, de la provincia de Imbabura, posee una planta de tratamiento de aguas residuales N°14, de la que se realizó la evaluación preliminar con la finalidad de determinar sus condiciones de funcionamiento eficiente. Con el fin de saber la eficiencia con que la planta depuradora se encuentra trabajando se realizó el estudio del sistema secundario de tratamiento, que está compuesto por 54 estanques con Jacinto de Agua que se encuentran agrupados en tres series, las cuales están compuestas por 24, 26 y 3 estanques respectivamente. Para esta evaluación se realizó un muestreo de 10 días con un total 30 muestras en las que se realizaron los análisis de DBO5 y coliformes fecales (E. coli) en laboratorio. Las muestras fueron obtenidas a la entrada del sistema con macrófitas flotantes y a la salida de cada serie que compone el sistema de estanques. Mediante estos resultados se pudo determinar los porcentajes de eficiencia de remoción de DBO5 y coliformes fecales (E. coli). También se realizó la estimación teórica de la calidad del efluente mediante el uso de modelos cinéticos ideales (reactor de flujo tipo pistón y rector de flujo completamente mezclado) y se calculó el tiempo de retención y la carga orgánica superficial en cada serie que compone el sistema de tratamiento secundario. Éste análisis reflejó un porcentaje de remoción de DBO5 para la Serie 1, Serie 2 y Serie3 de 59,0%, 58,4% y 37,5% respectivamente, así también porcentajes de remoción de coliformes fecales de 97,5%, 94,7% y 41,2% para cada serie. Los tiempos de retención y cargas orgánicas superficiales fueron de 12,2, 11,1, 0,8 días y 158,1, 173,5, 982,8 (Kg DBO5/ha x día) respectivamente. La estimación del efluente mediante el uso de los dos modelos ideales arrojó valores menores a los obtenidos en los análisis experimentales. Finalmente, la calidad bacteriológica por coliformes fecales del efluente de la planta depuradora N°14 no cumple con los parámetros de descarga en cuerpos de agua dulce según la Norma de Calidad Ambiental y de descarga de efluentes: recurso agua, del registro oficial Edición Especial N° 387 de 4 de noviembre de 2015.Item Metadata only Herramientas gráficas de diseño para determinar la pendiente mínima de autolimpieza en tuberías de alcantarillado sanitario de pequeño diámetro(2020) Castro Carrera, Fernando Francisco; Castro Carrera, Fernando FranciscoEste artículo presenta herramientas gráficas para diseño de tuberías de alcantarillado sanitario con autolimpieza por tensión de corte, para diámetros entre 100 y 400 mm, usando dos diferentes criterios: primero, considerando la suposición que con el caudal mínimo se desarrollará un esfuerzo cortante igual al generado por la tubería llena a una velocidad de 0.6, 0.7 y 0.8 m/s, y segundo, usando tensiones de corte mínimas de 0.867, 1.4 y 2 N/m2. Estas herramientas consisten en curvas para determinar la pendiente de autolimpieza, la profundidad relativa, el caudal máximo que puede ser transportado con una profundidad relativa de 0.8D, y las velocidades para flujo lleno y parcialmente lleno para un caudal mínimo dado. También se incluyen ecuaciones para determinar tanto un valor aproximado de la pendiente de autolimpieza, como la pendiente exacta. Se consideró un coeficiente de rugosidad de Manning constante de 0.009 s/m1/3, correspondiente a tuberías nuevas de PVC.Item Metadata only Modelo logístico para aproximar curvas S de planeación de proyectos de alcantarillado(2019-07) Castro Carrera, Fernando Francisco; Castro Merino, Edwin Patricio; Merizalde Aguirre, Juan Enrique; Osorio López, Juan Carlos; Castro Carrera, Fernando FranciscoLos proyectos de ingeniería tienen un plan de actividades a realizar en un tiempo inicial estimado, el cual se contrasta posteriormente con el tiempo real que efectivamente demora la ejecución del proyecto. Este plan inicial es de suma importancia tanto para el constructor como para la entidad contratante de la obra, ya que representa una relación directa de los costos de cada etapa y el tiempo que demandan. La representación gráfica de esta relación se adopta como un recurso de planificación, y su forma es similar a la curva S, sobre este gráfico se aprecia que al inicio del proyecto los costos acumulados son crecientes, y al final del se observa que decrecen. Por tales razones, en este trabajo se presenta un modelo de ecuación logística con la que se predice la planificación de un proyecto de construcción de alcantarillado partiendo de un presupuesto dado para su ejecución y el tiempo inicial estimado. El modelo se construye a partir de una muestra representativa de proyectos de alcantarillado ejecutados en la provincia de Pichincha, y se valida empleando otros no tomados en cuenta en dicha muestra. El modelo que se propone en este trabajo, tiene como valor agregado su utilidad en la toma de decisiones por parte de los entes públicos, porque proporciona una estimación más precisa sobre el cronograma valorado del proyecto.