Propuesta para Aumentar el Abastecimiento de Agua Tratada en el Municipio de la Villa de San Diego de Ubaté Elaborado por: Karen Johanna Elejalde Gómez Jessica Paola Acero Linares Diego Felipe Garzón Murcia Universidad Ean Escuela de Formación en Investigación Seminario de Investigación de Pregrado Bogotá 22/09/2023 RESUMEN La Empresa Emservilla S.A. ESP es la encargada de proporcionar los servicios de saneamiento básico en la Villa de San Diego de Ubaté y sus 9 veredas, así como en 6 centros poblados. Sin embargo, el crecimiento de la población ha aumentado la demanda de agua potable, y las normativas nacionales requieren actualizaciones periódicas de los planes de abastecimiento de agua. La última actualización del Plan Maestro de Acueducto para Ubaté se realizó en 2010. Las regulaciones gubernamentales exigen que las administraciones locales actualicen estos planes en sus planes de desarrollo. La investigación propone presentar propuestas para garantizar el suministro de agua en el futuro. Esto implica la revisión de la situación actual, estimación de las necesidades futuras, desarrollo de planes de acción para prevenir el agotamiento del recurso y la promoción de prácticas de conservación del agua. La gestión de proyectos desempeñará un papel crucial en la ejecución de esta propuesta. Se requerirá la identificación y coordinación de múltiples partes interesadas, la planificación detallada, la asignación de recursos y un seguimiento efectivo. Palabras Clave: Agua tratada, Acueducto, Demanda de Agua, Riesgo desabastecimiento PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA La Empresa Emservilla S.A. ESP, es la encargada actualmente de prestar el servicio de saneamiento básico del municipio de La Villa de San Diego de Ubaté, así como, a las 9 veredas que lo conforman (Apartadero, Centro del Llano, Palo gordo, Sucunchoque, Guantancuy, Pantera, Soaga, Tausavita y Volcán), además por 6 centros poblados o nucleados. Por consiguiente y según los lineamientos del gobierno nacional establecidos en el Decreto 1425 de 2019, establece que cada 10 o 15 años se hace necesario la actualización de los estudios de abastecimiento de agua potable por el crecimiento de sus habitantes y establecer las alternativas de surtir el líquido vital con la misma fuente u otras. Ante esta situación, la última actualización que se tiene del Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado del municipio de Ubaté fue en el año 2010, Así las cosas, las ordenanzas dictadas por el gobierno nacional y entidades gubernamentales establecen que en los Planes de Desarrollo de la administración elegida deberá ejecutar dicha actualización. Antecedentes del Problema Conforme al anterior enunciado, mediante el Decreto 180 de 2008 Empresas Públicas de Cundinamarca S.A. ESP es asignado como Gestor del Plan de Departamental de Agua para el departamento de Cundinamarca, quien a su nombramiento se obliga a gestionar todo lo necesario para que certifique el cubrimiento de la demanda del servicio de agua potable apta para el consumo humano que garantice la calidad de vida de los habitantes de los municipios del Departamento. Según lo establecido en su plan de desarrollo el municipio de la Villa De San Diego de Ubaté (Acuerdo Municipal No. 05, 2020) “UNA NUEVA UBATE, existe el programa denominado AGUA POTABLE Y SANEAMIENTO BÁSICO CON CALIDAD PARA UBATÉ cuyo objetivo es prestar de manera oportuna y eficiente los servicios públicos de agua potable” A su vez dentro del Acuerdo Municipal No. 05 de 2020, se establece en el numeral 2 “Sector Agua Potable y Saneamiento Básico” el subprograma “MEJOR SERVICIO DE ACUEDUCTO PARA UBATÉ - busca mejorar la cobertura y calidad del servicio de agua potable, en la zona urbana y rural del municipio, desarrollando acciones que optimicen los acueductos, las plantas de tratamiento y la calidad del agua en el municipio.” En este sentido y según censo poblacional del SISBEN para el Municipio de la Villa de San Diego se evidencia un crecimiento poblacional considerable desde el año 1950, el cual se refleja en los datos obtenidos en los censos realizados por el Departamento Administrativo Nacional de Estadística (DANE), ver Figura No. 1. Figura 1. Censos Poblacionales DANE del Municipio de Ubaté Nota: Autores (Información extraída del DANE) Este comportamiento se correlaciona con la tendencia reportada por el Sistema de Identificación de Potenciales Beneficiarios de Programas Sociales (SISBEN). Ver Tabla 1. Tabla 1. Censos Poblacionales SISBEN (Segundo semestre 2022) Año Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Promedio (Anual) 2011 23.434 23.434 2012 29.054 29.560 30.333 28.116 2013 31.412 31.684 31.803 31.862 31.360 2014 32.343 31.414 32.556 32.564 32.819 32.828 32.336 2015 33.346 33.281 33.292 33.371 33.515 33.472 33.254 2016 33.890 33.938 34.033 34.061 33.849 Nota: SISBEN (Segundo semestre 2022) Adicionalmente, el DANE proyecta para el Municipio de la Villa de San Diego de Ubaté, tanto cabecera municipal como zona rural, un incremento superior al 50% (Ver Figura No. 2). Figura 2. Proyección DANE del Municipio de Ubaté Nota: Autores (Información extraída del DANE) Según lo establecido en el artículo 43 de la resolución 330 de 2017 (Expedida por el Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio de Colombia), se tiene un valor máximo de dotación neta por habitante según la ubicación del municipio (Clasificación sobre altura sobre el nivel del mar), con la cual puede contemplarse como el valor limite a suministrar por habitante (Ver Tabla No. 2). Tabla 2. Dotación neta máxima por habitante según la altura sobre el nivel del mar de la zona atendida Altura Promedio Sobre el Nivel del Mas de la Zona Atendida Dotación Neta Máxima (L/Hab*Día) > 2000 m.s.n.m 120 1000 - 2000 m.s.n.m 130 < 1000 m.s.n.m 140 Nota: Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio de Colombia (Falta cita) Esto permite identificar en primera instancia que para el año 2035 según las proyecciones iniciales del DANE, se debe contemplar una demanda neta máxima de 7.700.040 Litros/día de agua tratada para el casco urbano y rural del Municipio de la Villa de San Diego de Ubaté. Figura 3. - INFORMACIÓN DEL CENSO DE POBLACIÓN Y PROYECCIÓN A 2035 DANE Nota: Censo DANE 2018 La proyección inicial se realizó con la información intercensal suministrada por el DANE (Ver Figura 3), donde se muestra que hay un crecimiento considerable de la población para el año 2022. La primera investigación que se realizó consistió en tomar el dato intercensal del SISBEN, no obstante, es un parámetro para analizar la población inicial. De lo anterior, se puede evidenciar que para el año 2022, la población del SISBEN es de 33500 habitantes considerando Casco Urbano y Restos. La población proyectada por el DANE para el año 2022 es de 50309 habitantes cabecera y rural, datos entre los cuales se tiene una diferencia de alrededor del 50%. De acuerdo con el artículo 43 de la resolución 330 de 2017 la dotación neta se determinó a partir de datos de consumo de agua potable; histórico de los usuarios del año 2021 suministrada por la empresa de servicios públicos EMSERVILLA. En las siguientes tablas se analizaron bimestralmente los consumos y dotación (Ver Figura, 4, Figura 5, Figura 6 y Figura 7). Figura 4 - Estadística de consumo de agua potable entre enero - febrero 2021 del Municipio de Ubaté Nota - Información suministrada por EMSERVILLA Figura 5 - Estadística de consumo de agua potable entre marzo - abril 2021 del Municipio de Ubaté Nota: Información suministrada por EMSERVILLA Figura 6 - Estadística de consumo de agua potable entre mayo - junio 2021 del Municipio de Ubaté Nota: Información suministrada por EMSERVILLA Figura 7 - Estadística de consumo de agua potable entre noviembre - diciembre 2021 del Municipio de Ubaté Nota: Información suministrada por EMSERVILLA En ese orden de ideas, se establece que “L/ha*día” - Litro habitante por días, que seleccionamos por encontrarse en el rango de consumo es el 107, lo que equivale un caudal necesario de 4.964.966 Litros/día. A partir de la siguiente normatividad, se procede a realizar el cálculo de la dotación, demanda y población: ✓ Resolución 0330 del 8 de junio de 2017 expedida por el Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio “por la cual se adopta el Reglamento Técnico para el sector de agua potable y Saneamiento básico RAS”. ✓ Lineamientos del Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio - MVCT, Corporación Autónoma Regional de Cundinamarca – CAR y Empresas Públicas de Cundinamarca – EPC. Como base, se deberá establecer los parámetros de proyección de población establecidas en la Resolución 330 de junio 8 de 2017, se establece que el horizonte de planteamiento del proyecto corresponde a la proyectada al final del periodo de diseño. Para esto se consolido información de datos demográficos del municipio de Ubaté. Descripción del Problema De acuerdo con la información anterior se evidencia que los datos poblacionales registrados en las bases de datos del SISBEN y del DANE correspondientes a un mismo año de referencia tienen variaciones alrededor del 50%, donde se tiene un registro de 33.500 habitantes y 50.309 habitantes respectivamente para el año 2022. Adicional, con las proyecciones del DANE se estima que la demanda neta máxima para el año 2035 es de 7.700.040 Litros/día de agua tratada para el casco urbano y rural del Municipio de la Villa de San Diego de Ubaté y el abastecimiento proyectado en base a los datos obtenidos de la empresa Emservilla S.A. E.S.P. para el año 2035 es de 6.355.848 Litros/día de agua tratada para área urbana y rural del municipio, es decir, el abastecimiento proyectado para el año 2035 es inferior a la demanda máxima proyectada para este mismo año. Además, se refleja la variación entre los datos registros de población entre el SISBEN y el DANE lo que no da fiabilidad a la información, concluyendo que para el año 2035 se presentará un desabastecimiento de agua tratada dejando una parte de la población sin el suministro vital o presentando cortes intermitentes sectorizados en toda el área de influencia así afectando a la población futura. Pregunta de Investigación. ¿Qué propuestas se pueden plantear para aumentar la capacidad y a su vez abastecimiento de la planta de agua potable en el Municipio de la Villa de San Diego de Ubaté? OBJETIVOS Objetivos General Presentar propuestas mediante estudio técnico descriptivo con información secundaria de la Hidrología, geotecnia, poblacional, estructural, hídrica y ambiental, que permita aumentar la capacidad de tratamiento de agua potable en el Municipio de la Villa de San Diego de Ubaté para abastecer las proyecciones acordes a los modelos actuales para su cuantificación. Propuesta de cambio de objetivo: Determinar la demanda de agua potable en el Municipio de la Villa de San Diego de Ubaté mediante estudio técnico descriptivo con información secundaria de la población y su respectiva proyección acorde a los modelos actuales para su cuantificación. Objetivos específicos ● Determinar la dotación Neta Actual y Futura en el Municipio de la Villa de San Diego de Ubaté acorde a lo establecido en el artículo 43 de la resolución 330 de 2017. ● Calcular el Índice de Agua No Contabilizada (IANC) Actual y Futura según los lineamientos de la resolución 330 de 2017. ● Generar una proyección de demandas de agua tratada residencial y otros usuarios para el Municipio de la Villa de San Diego de Ubaté hasta el año 2040. ● Plantear opciones de mejora para el abastecimiento de agua tratada en el Municipio de la Villa de San Diego de Ubaté JUSTIFICACIÓN A partir del análisis de esta investigación se busca una actualización del Plan Maestro de Acueducto para el Municipio de Ubaté con el fin de asegurar el suministro de agua futura a la población, para lo cual, se evidencia que es pertinente realizar un diagnóstico del estado actual del suministro de agua tratada, estimar las posibles necesidades de abastecimiento acorde a lo establecido en la normatividad colombiana, validar los planes de acción con los que cuenta el municipio y los que se puedan apropiar para prevenir el agotamiento del recurso e implementar medidas de cuidado del recurso concientizando a los habitantes sobre el buen uso y las buenas prácticas del consumo del recurso con el que se cuenta actualmente. El planteamiento de dicha investigación es de gran importancia para poder brindar seguridad en los datos de proyecciones tanto de población del municipio como del recurso con el que contarán en años futuros, generar un seguimiento y control de las fuentes hídricas, captaciones y tratamientos realizados al agua de consumo y evaluar de los posibles impactos ambientales y sociales que traería al municipio un desabastecimiento del recurso vital. Con este enfoque encontramos una correlación directa de manera efectiva y eficiente entre la elaboración de una propuesta a partir de un estudio técnico para la actualización del Plan Maestro de Acueducto y la gerencia de proyectos, permitiendo un enfoque en la planificación detallada, organización y ejecución de actividades específicas logrando el objetivo deseado, lo que implica para nuestra investigación identificar los recursos necesarios, establecer un cronograma, definir responsabilidades y establecer metas claras. Así mismo, se requiere de la identificación y gestión de los Stakeholders quienes para la actualización del Plan Maestro de Acueducto tendrían intervención desde las diferentes partes interesadas, como funcionarios del municipio, funcionarios de la entidad reguladora del suministro, entes encargados de destinar los recursos para la investigación, expertos en agua, comunidades locales, entre otros. Desde la gerencia de proyectos se cuenta con las habilidades para identificar a estos stakeholders, comprender sus necesidades y expectativas, y gestionar sus contribuciones de manera efectiva. De igual manera, se requiere para el desarrollo de la investigación un control y seguimiento del avance de las actividades, determinar el presupuesto y recursos con los que se cuenta, contar con comunicación efectiva, clara y asertiva entre los miembros del equipo y las partes interesadas, y dar cumplimiento de las regulaciones y normativas vigentes a las que está sujeto el desarrollo de la actualización de un Plan Maestro de Acueducto. El valor teórico de la investigación puede tener un impacto positivo en la gestión para las proyecciones futuras del suministro del recurso basado en la relación directa del incremento de población. La propuesta para Aumentar el Abastecimiento de Agua Tratada en el Municipio de la Villa de San Diego de Ubaté puede implicar en la mejora de la distribución equitativa y eficaz del agua potable en la comunidad, lo que beneficia directamente a las empresas prestadoras del servicio con la reducción de perdidas agua teniendo un impacto económico. Adicional con la investigación y análisis de datos se pretende brindar ayuda a las entidades prestadoras del servicio y entidad primaria del municipio en cuanto a proyecciones y posible asesoría en cuanto a los tiempos proyectados para una actualización del Plan Maestro de Acueducto en el municipio. MARCO TEÓRICO La investigación tendrá lugar en el Municipio Villa de San Diego de Ubaté en el departamento de Cundinamarca, ubicado a 95 km al nororiente de Bogotá, con una altura de 2550 metros sobre el nivel del mar, maneja una temperatura de 15°C aproximadamente, su extensión municipal es de 106,00 km. El Municipio Villa de San Diego de Ubaté, limita de la siguiente manera (Ver Tabla 4): Tabla 4. Municipios Aledaños Departamento Municipio Boyacá Coper Buenavista Chiquinquirá San de Miguel de Sema Ráquira Cundinamarca Cogua Nemocón San Cayetano Villa Pinzón Suesca Nota: Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio de Colombia El municipio está conformado por 9 veredas, las cuales son Soagà, Apartadero, Guantancuy Centro del Llano, Palo Gordo, Sucunchoque, Pantera, Tausavita y Volcán, además por 6 centros poblados o nucleados y por último el centro urbano. El municipio presenta la siguiente configuración de vías de comunicación (Ver Tabla 5): Tabla 5. Contexto Región - Nación (comunicación vial) Descripción Proyección vial de la concesión Zipaquirá-Santa Marta Autopista Bogotá-Tunja Nota: Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio de Colombia Es pertinente aclarar que la continuidad vial es aceptable en los sectores más antiguos, adicional su estructura urbana permite un fácil acceso a los diferentes sectores, no obstante, en algunas vías se evidencia una discontinuidad la cual no presenta mayor dificultad de movilidad. A partir del análisis se ve la necesidad de la actualización del plan maestro de acueducto siendo este un documento estratégico que establece las pautas y directrices para el desarrollo, expansión, operación y mantenimiento de los sistemas de abastecimiento de agua potable y de recolección y tratamiento de aguas residuales de una determinada comunidad. El objetivo principal de un plan maestro de acueducto es garantizar el suministro potable y eficiente de agua potable. Para lograrlo, un plan maestro se apoya en un análisis detallado de la situación actual, proyecciones futuras y evaluaciones de factibilidad técnica y financiera. En la etapa de diagnóstico y análisis de la situación actual se lleva a cabo una evaluación exhaustiva de la situación actual de los sistemas de abastecimiento de agua potable y de recolección en la zona de estudio. Esta fase es esencial para comprender la realidad existente y establecer una base sólida para la toma de decisiones en fases posteriores del plan. Los principales pasos y actividades que se realizan en esta etapa son los siguientes: ● Recopilación de datos: se recopila información relevante sobre la población, la demanda de agua, la infraestructura existente, los recursos hídricos disponibles, las fuentes de abastecimiento, las redes de distribución, entre otros aspectos. Para la recopilación de esta información se pueden utilizar datos de entidades gubernamentales, informes técnicos, estudios previos, entre otros. ● Análisis Demográfico: se estudia la población actual y se proyecta su crecimiento futuro. Esto es crucial para determinar las necesidades de suministro de agua y saneamiento a corto, mediano y largo plazo. ● Evaluación de la Infraestructura Existente: se analiza el estado y la capacidad de la infraestructura actual del acueducto, incluyendo las plantas de tratamiento, las redes de distribución y de recolección, así como los sistemas de bombeo. ● Calidad del agua: se llevan a cabo análisis de la calidad del agua en términos de parámetros físicos, químicos y microbiológicos. Esto incluye la evaluación de la potabilidad del agua y la identificación de posibles fuentes de contaminación. ● Evaluación de la Demanda: se calcula la demanda actual de agua potable y se analizan los patrones de consumo en diferentes sectores (residencial, industrial, comercial, entre otros). También se considera la variabilidad estacional y diaria en la demanda. ● Fuentes de abastecimiento: se identifican y evalúan las fuentes de agua disponibles, como ríos, embalses, pozos, entre otros. Se analiza la disponibilidad y sostenibilidad de estas fuentes. ● Normativas y regulaciones: se revisa y analiza el marco normativo y legal que regula los sistemas de agua y saneamiento en la zona de estudio. Esto incluye regulaciones sobre calidad del agua, concesiones, permisos ambientales, entre otros. ● Análisis de Vulnerabilidades y Riesgos: se identifican posibles vulnerabilidades frente a eventos como sequías, inundaciones, contaminaciones, entre otros, y se evalúa cómo pueden afectar la operación y el suministro de aguas. ● Participación comunitaria: se busca la participación de la comunidad y de otras partes interesadas para recopilar información adicional y para comprender las necesidad y preocupaciones locales. El resultado de esta etapa es un diagnóstico detallado y preciso de la situación actual de los sistemas de agua, lo cual servirá como base para la formulación de las propuestas y estrategias en las fases siguientes del plan maestro. Los requerimientos para presentar una propuesta de actualización del sistema de abastecimiento de agua potable o Plan Maestro de Acueducto es el siguiente: ● Estudio hidrológico de la fuente de captación con el fin de identificar la disponibilidad del recurso hídrico para las demandas estimadas del municipio de Ubaté. ● Estudio de calidad del agua y tratabilidad, lo cual consiste en verificar como está llegando el líquido a la planta de tratamiento y como sale a los usuarios. ● Identificación predial (incluye fichas prediales), ya que es necesario identificar servidumbres y predios que requieran permiso en el caso de ser privados. ● Levantamiento topográfico del área afectada para actualizar los tramos que se afectaran ● Estudio de prospección geotécnica ya que es importante conocer la estabilidad del suelo, para los trazos de la red hidráulica. ● Estudio de alternativas de solución y factibilidad integral que permita a la administración municipal evaluar de manera técnica y financiera su funcionamiento. ● Estudio estructural, con el fin de verificar si las estructuras existentes se pueden optimizar o en definitiva sea necesario cambiarlas. Una de las necesidades a trabajar es la proyección de la demanda de agua determinando los diferentes niveles de consumo que están especificados en la Resolución 330 de 8 de junio de 2017. “Por la cual se adopta el Reglamente Técnico para el Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico – RAS CAPITULO 1 ASPECTOS GENERALES ARTICULO 47. Caudales de diseño; realizando el respectivo cálculo de la demanda futura, de tal manera que, en la actualización que se plantee se logre el suministro de agua constante. Otro de los parámetros a evaluar es el diagnóstico del sistema de acueducto actual que para el municipio de Ubaque está compuesto por 117 estructuras, 10 redes de conducción de agua y la red de distribución la cual tiene una longitud aproximada de 120 kilómetros, dividas en 11 sectores; las estructuras están localizadas en cuatro predios, el sistema de acueducto abarca el perímetro urbano, centros poblados y veredas. METODOLOGIA La metodología de investigación está comprendida por tres partes: enfoque, alcance y diseño de investigación, lo cual permitirá dar respuesta a la pregunta de investigación formulada en el presente informe - ¿Qué propuestas se pueden plantear para aumentar la capacidad y a su vez abastecimiento de la planta de agua potable en el Municipio de la Villa de San Diego de Ubaté?, en ese orden de ideas, la metodología a utilizar es la investigación secundaria es descriptivo con enfoque cuantitativo y exploratorio. Enfoque El enfoque de la investigación del presente informe se orientará como descriptivo, conforme a la información secundaria con la que se cuenta en las diferentes fuentes bibliográficas, así como, las publicaciones realizadas por la empresa prestadora de servicio público EMSERVILLA y del departamento. Para contextualizar, respecto a la investigación con información secundaria se establece que las “Fuentes secundarias. Consisten en compilaciones, resúmenes y listados de referencias publicadas en un área de conocimiento en particular” (Hernández, Fernández, & Baptista, Metodología de la Investigación, 1991, pág. 27). En ese sentido, se estima que conforme a la información presentada por EMSERVILLA, se determine la dotación futura de la población, la cual permitirá cuantificar la necesidad y que este alcance cumpla con lo establecido en el Articulo 43 de la resolución 330 de 2017 “La dotación neta debe determinarse haciendo uso de información histórica de los consumos de agua potable de los suscriptores, disponible por parte de la persona prestadora del servicio de acueducto”, tal y como se establece en la tabla 2 del presente informe. Así mismo y obedeciendo a uno de los objetivos específicos, se realizará un análisis cualitativo y exploratorio que permita realizar los cálculos del agua que no logra ser tratada y por consiguiente no contabilizada ya sea por temas de limpieza en los filtros, por fallas en medidores o por fugas de la red de distribución hidráulica, tal y como se consigna en la Resolución 330 de 2017 Art260, "Pérdidas comerciales. Aquellas debidas a volúmenes consumidos no facturados, volúmenes no contabilizados por defectos en los micromedidores, consumos a través de conexiones clandestinas, etc.”, quien es el que delimita los requerimientos de operación y abasteciendo. Aunado a lo anterior, para establecer una posible proyección de la población futura y de demanda de agua se emplearán los métodos aritméticos, geométricos y exponencial que permita establecer una línea de crecimiento, tal y como lo realiza el DANE, de tal forma que el resultado y el analisis de la información secundaria permita plantear opciones de mejora al sistema se servicio de agua y la cobertura requerida por el municipio. Para concluir la investigación aplica el enfoque cuantitativo, puesto que se requiere de la recopilación y análisis de información secundaria para la propuesta de aumentar el abastecimiento de agua tratada en el Municipio de Ubaté, esta información será recolectada de entidades de abastecimiento del suministro, datos de caudal de las fuentes de captación, datos de población y proyecciones de la misma, de igual manera se debe determinar fórmulas que permitan determinar la dotación neta, índices de agua no contabilizada y proyección de demandas de agua tratada residencial. Alcance y Diseño El alcance de una investigación se refiere a la parte que explorará el estudio, (población, alcance y duración). El alcance también está definido por los límites que se establecen en cuanto a la temporalidad, el espacio y los participantes, permitiendo fijar los objetivos específicos que se desean alcanzar. Para la propuesta de aumentar el abastecimiento de agua tratada en el Municipio de Ubaté, se considera un alcance descriptivo y explicativo, a continuación, serán explicados cada uno de ellos. Alcance Descriptivo El alcance descriptivo de una investigación tiene como objetivo principal describir un fenómeno, situación o grupo de personas de manera precisa y detallada. Busca recopilar información y datos específicos sobre las características, propiedades o variables que se quieren describir, para poder presentar un panorama completo y objetivo de la realidad estudiada. Alcance Explicativo El alcance explicativo tiene como objetivo principal comprender las relaciones de causa y efecto entre variables. En esta investigación se busca identificar y explicar los factores que contribuyen a un fenómeno o problema en particular. Se busca establecer conexiones y explicar el por qué y cómo ocurren algunos eventos o fenómenos, a través de, la recopilación de datos y la aplicación de métodos analíticos. Para el caso de la Propuesta para Aumentar el Abastecimiento de Agua Tratada en el Municipio de la Villa de San Diego de Ubaté el alcance descriptivo establece un diagnóstico y análisis de datos y para el alcance explicativo se realiza un tratamiento de información para determinar parámetros y establecer conclusiones. Definición de Variables La definición de las variables busca modificar lo que se pretende estudiar, es una particularidad que se va a medir en la investigación, teniendo como requisito que tenga un significado y como va a influir en la investigación, siendo medible y bajo las implicaciones que tenga la variable. Se debe medir la parte operacional y conceptual teniendo en cuenta el enfoque. Tabla 6. Variables Concepto Enfoque Operacional Dimensiones Variable Fuentes de información recolectada Gubernamentales, Empresa prestadora de servicio EMSERVILLA Nacionales, Comercial Estimación de consumo de agua VS la demanda Reporte de Crecimiento Poblacional Investigación poblacional reportada por el DANE y el SISBEN de Ubaté Departamental y Municipal Escala de necesidades de agua potable conforme al crecimiento poblacional Estudios de Planes Maestros pasados Verificar cada cuanto se debe actualizar los Planes Maestros de Acueducto y Alcantarillado en Colombia, según la normatividad que rige el sector Nacional Responsabilidades gubernamentales y municipales Analisis de datos Facilitar posibles soluciones de demandas futuras según crecimiento y caudales Investigación - Procesamiento de datos Ruta de alternativas Nota. Elaboración Propia A lo cual, el diseño de la presente investigación es No experimental longitudinal ya que se recolectan datos a través del tiempo o periodos específicos que permitan realizar los cálculos de análisis de consumo y aumento poblacional para entregar posibles soluciones al aumento de demanda del consumo de agua del municipio de Ubaté. Población y Muestras Conforme al alcance del presente informe de investigación, se establece que no se tiene población de objeto de estudio ya que la información que se analiza proviene de información secundaria suministrada por la empresa prestadora del servicio y por las entidades tales como el DANE, el SISBEN y la gobernación y demás que se consideren necesarias, con el fin de cumplir los objetivos antes mencionados. Técnicas de Análisis de Datos En el presente trabajo se usarán fórmulas matemáticas para realizar el respectivo cálculo y cuantificación de la dotación Neta Actual y Futura en el municipio, índice de Agua No Contabilizada (IANC) Actual y Futura, proyección de demandas de agua tratada residencial y otros usuarios hasta el año 2040. Estos cálculos están alineados acorde a lo establecido en la resolución 330 de 2017 emitido por el Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio de Colombia A partir de estos cálculos matemáticos de procederá plantear opciones de mejora para el abastecimiento de agua tratada en el Municipio de la Villa de San Diego de Ubaté teniendo en cuenta las diferentes variables que aplican. En primera instancia se realizará una determinación de la dotación máxima, la cual se obtiene al identificar la altura sobre el nivel del mar del municipio y correlación con información bibliográfica relacionada en la resolución 330 de 2017. Se procede a identificar una población actual, basada en información del DANE, SISBEN, PBOT y Prestador de servicio actual (EMSERVILLA), lo cual conlleva a identificar los índices de ocupación por vivienda. Con el fin de cerrar desviaciones en la estimación se procede a realizar el cálculo de la población flotante, la capacidad hotelera en Ubaté y Población Etnias, Afro Descendentes y Desplazados. Para el primer caso se usa un método estadístico para el cálculo de la población flotante. Para el segundo caso se toma información por parte de un tercero; asesoría y consultoría en temas de turismo para el municipio y por último para el tercer caso se obtiene de la información suministrada por la secretaria General y de Gobierno de víctimas de la alcaldía del municipio en la cual se establece la población indígena, afrodescendiente y víctimas del conflicto armado. Para generar una proyección de población se permite determinar por los métodos Aritmético, Geométrico, Exponencial y Wappaus. Teniendo en cuenta el cálculo de población debe contemplar una proyección en zona urbana y rural (Centros poblados), se procede a realizar el cálculo, para esto se usa información generada en el POT 2003 del municipio de San Diego de Ubate como punto de partida. Una vez se tiene esta proyección de población se procede a calcular la demanda neta actual, índice de Agua No Contabilizada (IANC) Actual y Futura, Dotación Bruta Actual y Futura, Proyección de demandas de agua, Proyección de demanda residencial, Proyección de otros usuarios, Demandas de agua contraincendios y Dotaciones y demandas del municipio. Generadas estas determinaciones se realiza un cálculo de los caudales de diseño de los componentes del sistema y curvas de demanda. Ahora bien, al tener estas variables determinadas se genera una articulación entre los datos de caudales y población de la PTAR, para esto se contemplan unos parámetros establecidos desde el diseño de la misma. Análisis de Resultados El proceso de análisis de información se describe en la figura 8. Dicho proceso busca generar fiabilidad en la sustentación de la información presentada. Figura 8 Proceso de Análisis de la Información Nota. Elaboración Propia Información Censo DANE Ubaté Conforme a los parámetros establecidos por la Resolución 330 del 8 de junio de 2017, se deberá establecer la estimación de población, para calcular los requerimientos futuros en el caso de realizar diseños de detalle para el tema de Planes Maestro de Acueducto y Alcantarillado en el territorio colombiano. Dando cumplimiento a lo mencionado, se procede a recolectar información demográficos del municipio de Ubaté, de los censos de población del DANE para la cabecera municipal de los años 1951,1964,1973, 1985, 1993, 2005 y 2018. En la Tabla 7, se presenta la información del DANE referente a los censos de diferentes años. Tabla 7. Censo DANE INFORMACIÓN DEL CENSO DEL DANE POBLACIONAL (Hab) AÑO CABECERA RURAL TOTAL 1951 3837 6780 10617 1964 6261 8225 14486 1973 8146 6983 15129 1985 12661 9028 21689 1993 13080 17752 30832 2005 22042 14391 36433 2018 31042 11516 42558 Recolección de Información Recolección de Información Entidades Territoriales y ofi- ciales (Alcaldía, SISBEN, DANE) Determinación de información pertinente y seleccionada para el sustento de la investigación Nota. DANE 2018 Información Censo SISBEN Ubaté De acuerdo con la investigación de levantamiento de información, la oficina del SISBEN del casco urbano del Municipio de Ubaté para el año 2022 y la Certificada del Sisbén del año 2011 al 2016, se presenta la siguiente tabla de población del municipio de estudio. Tabla 8. Censo Sisbén RESUMEN SISBEN ene feb mar abr may jun jul ago sep oct nov dic Prom 2011 23434 23434 2012 23964 27669 29054 29560 30333 28116 2013 30692 30917 31148 31412 31684 31803 31862 31360 2014 31961 32072 32333 32336 32458 32350 32343 31414 32556 32564 32819 32828 32336 2015 32802 32946 33078 33248 33362 33333 33346 33281 33292 33371 33515 33472 33254 2016 33503 33640 33828 33838 33842 33920 33890 33938 34033 34061 33849 2022 33500 33500 Nota. Base Certificada Sisbén 2011-2016 y Sisbén Ubaté agosto 1 de 2022 Información EMSERVILLA El siguiente análisis (Tabla 9) se presenta los usuarios por periodos bimestrales desde el año 2017 al 2021 basados en los datos suministrados por el Operador de Servicios Públicos del municipio el día 21 de julio de 2022, los usuarios del año 2022 se tomaron del catastro de usuarios realizados por esta consultoría y usuarios del acueducto Inter veredal donde el número de usuarios del Sistema de acueducto ha crecido de la siguiente manera: Tabla 9. Crecimiento de Usuarios – EMSERVILLA E.S.P. y Acueducto Interveredal USUARIOS CASCO URBANO, CENTROS POBLADOS Y RURALES QUE HACEN PARTE DEL ACUEDUCTO Año/ mes Ene/ Feb Mar/ Abr May/ Junio Jul/ Agos Sep/ Oct Nov/ Dic 2017 8785 8827 8865 8899 8946 8997 2018 9045 9085 9119 9161 9231 9264 2019 9391 9427 9500 9539 9602 9645 2020 9719 9734 9758 9806 9864 9877 2021 9913 9970 10007 10055 10123 10168 2022 10274 Nota. Certificación de Usuarios EMSERVILLA SA ESP Proyección de Población. De acuerdo con los datos de la población del Censo del DANE del levantamiento de información se realizó la proyección de la población hasta el año 2040 por los métodos aritmético, geométrico, exponencial y wappaus. Proyección Método Aritmético Este método plantea un crecimiento vegetativo balanceado por la mortalidad y la emigración. La ecuación para el cálculo es la siguiente: numeración ecu Donde; Pf = Proyección final Tf = Tiempo en años final Puc = Población ultimo censo Tuc = Tiempo en años ultimo censo Pci = Población censo inicial Tci = Tiempo en años censo inicial Proyección Método Geométrico El calculo de la proyección por este método es útil en poblaciones que cuentan con una importante actividad económica, que tienen un alto desarrollo y que poseen grandes áreas de expansión. La ecuación que se emplea es la siguiente: Donde: Pf = Proyección final Tf = Tiempo en años final Puc = Población último censo Tuc = Tiempo en años último censo Pci = Población censo inicial Tci = Tiempo en años censo inicial r = Tasa de crecimiento anual Proyección Método Exponencial Este método es sugerido para proyecciones en poblaciones que tengan un apreciable desarrollo y que posean con abundantes áreas de expansión, ya que para la utilización se requiere de conocer como mínimo tres censos para poder determinar el promedio de la tasa de crecimiento de la población. La ecuación empleada para este método es la siguiente: Donde: Pf = Proyección final Tf = Tiempo en años final Pci = Población censo inicial Tci = Tiempo en años censo inicial Pcp = Pob censo posterior Pca = Pob censo anterior Tcp = Año censo posterior Tca = Año censo anterior K = Tasa de crecimiento anual Proyección Método Wappaus Este método de proyección es empleado generalmente para poblaciones pequeñas. La ecuación utilizada es la siguiente: 𝑖 = (𝑇𝑓 − 𝑇𝑐𝑖) < 200 𝑃𝑓 = 𝑃𝑐𝑖 ∗ (200 + 𝑖 ∗ (𝑇𝑓 − 𝑇𝑐𝑖)) (200 − 𝑖 ∗ (𝑇𝑓 − 𝑇𝑐𝑖)) 𝑖 = 200 ∗ (𝑃𝑢𝑐 − 𝑃𝑐𝑖) (𝑇𝑢𝑐 − 𝑇𝑐𝑖) ∗ (𝑃𝑢𝑐 + 𝑃𝑐𝑖) Donde: Pf = Proyección final Tf = Tiempo en años final Puc = Población último censo Tuc = Tiempo en años último censo Pci = Población censo inicial Tci = Tiempo en años censo inicial Para el desarrollo del proyecto de investigación se realizó la proyección de la población para el área urbana y rural del municipio por el método geométrico, donde se obtuvo la siguiente información: Tabla 9. Proyección población método geométrico PROYECCIÓN POBLACIÓN MÉTODO GEOMÉTRICO 2022 47055 2023 48264 2024 49509 2025 50791 2026 52112 2027 53472 2028 54873 2029 56316 2030 57803 2031 59334 2032 60912 2033 62537 2034 64211 2035 65936 2036 67712 2037 69543 2038 71429 2039 73373 2040 75376 Nota. Elaboración propia Es así como se obtiene la población proyectada actual y futura para el año 2040 del municipio de la Villa De San Diego de Ubaté, discriminando en las siguientes tablas la población proyectada para la cabecera municipal y para el área rural. Tabla 10. Proyección población cabecera método geométrico PROYECCIÓN POBLACIONAL MÉTODO GEOMÉTRICO AÑO POBLACIÓN CABECERA Tuc Tci Puc Pci Tf r Pf 1951 3837 2018 1951 31042 3837 2040 0,032 61672 1964 6261 2005 1951 22042 3837 2040 0,033 68448 1973 8146 1993 1951 13080 3837 2040 0,030 51598 1985 12661 1985 1951 12661 3837 2040 0,036 87333 1993 13080 1973 1951 8146 3837 2040 0,035 80661 2005 22042 1964 1951 6261 3837 2040 0,038 109607 2018 31042 Prom 76553 2040 r 0,03 Pf 61672 Sensib -14882 Nota. Elaboración propia Tabla 11. Proyección población rural método geométrico PROYECCIÓN POBLACIONAL MÉTODO GEOMÉTRICO AÑO POBLACIÓN RURAL Tuc Tci Puc Pci Tf r Pf 1951 6780 2018 1951 11516 3837 2040 0,017 16521 1964 8225 2005 1951 14391 3837 2040 0,025 33899 1973 6983 1993 1951 17752 3837 2040 0,037 98560 1985 9028 1985 1951 9028 3837 2040 0,025 36034 1993 17752 1973 1951 6983 3837 2040 0,028 43253 2005 14391 1964 1951 8225 3837 2040 0,060 709668 2018 11516 Prom 156322 2040 r 0,01 Pf 13704 Sensib -142618 Nota. Elaboración propia Proyección de Población. Acorde a los cálculos realizados el método que más aplica para esta proyección es el Geométrico (Valor R=0.03), teniendo en cuenta el crecimiento de la población será geométrico si el aumento de la población es proporcional al tamaño de esta. Población Residencial Con el fin de tener un valor de partida trascendental se usará una Tasa de Crecimiento Cabecera DANE de 3,39%. Acorde a la información relacionada párrafo atrás y el censo generado en el catastro de usuarios residenciales georreferenciados 9057 y el promedio de índice de ocupación 3.9883 la Población para el año 2022 será de 36.122 habitantes y el porcentaje de población flotante (12.36%) se calculó la siguiente población. Tabla 9. Proyección poblacional Residencial PROYECCIÓN DE DEMANDA AÑO TASA DE CRECIMIENTO POBLACION P+PF 12,36% 2022 3,39% 36122 40587 2023 3,39% 37346 41962 2024 3,39% 38610 43383 2025 3,39% 39917 44851 2026 3,39% 41269 46370 2027 3,39% 42666 47940 2028 3,39% 44111 49564 2029 3,39% 45605 51242 2030 3,39% 47149 52977 2031 3,39% 48746 54771 2032 3,39% 50396 56625 2033 3,39% 52102 58542 2034 3,39% 53867 60525 PROYECCIÓN DE DEMANDA AÑO TASA DE CRECIMIENTO POBLACION P+PF 12,36% 2035 3,39% 55691 62575 2036 3,39% 57576 64693 2037 3,39% 59526 66884 2038 3,39% 61542 69149 2039 3,39% 63625 71490 2040 3,39% 65780 73911 Nota. Elaboración Propia Población otro usuarios acueducto (oficial, oficial gran productor, comercial, comer-cial gran productor, industrial, industrial gran productor) Para nuestro cálculo de población, el método más recomendado para poblaciones que representan una actividad importante es el Geométrico. En el método de proyección geométrico, el crecimiento de la población será geométrico si el aumento de la población es proporcional al tamaño de esta. Por lo anterior esta consultoría utilizará la Tasa de Crecimiento para otros usuarios de 2.64%. Con la información anterior y el censo realizado en el catastro de otros usuarios georreferen- ciados 1217 y el promedio de índice de ocupación 3.9883 la Población para otros usuarios para el año 2022 será de 4854 habitantes y el porcentaje de población flotante (12.36%) se calculó la siguiente población. Tabla 10. Proyección población OTROS USUARIOS PROYECCIÓN DE DEMANDA AÑO TASA DE CRECIMIENTO POBLACION P+PF 12,36% 2022 2,64% 4854 5454 2023 2,64% 4982 5598 2024 2,64% 5113 5745 PROYECCIÓN DE DEMANDA AÑO TASA DE CRECIMIENTO POBLACION P+PF 12,36% 2025 2,64% 5248 5897 2026 2,64% 5387 6053 2027 2,64% 5529 6212 2028 2,64% 5675 6376 2029 2,64% 5825 6545 2030 2,64% 5979 6718 2031 2,64% 6136 6895 2032 2,64% 6298 7077 2033 2,64% 6465 7264 2034 2,64% 6635 7455 2035 2,64% 6810 7652 2036 2,64% 6990 7854 2037 2,64% 7175 8061 2038 2,64% 7364 8274 2039 2,64% 7558 8493 2040 2,64% 7758 8717 Nota. Elaboración Propia Población Alcantarillado Para nuestro cálculo de población, el método más recomendado para poblaciones que representan una actividad importante es el Geométrico. En el método de proyección geométrico, el crecimiento de la población será geométrico si el aumento de la población es proporcional al tamaño de esta. Por lo anterior esta consultoría utilizará la Tasa de Crecimiento Cabecera DANE 3,39% para población acueducto residencial. Con la información anterior y el censo realizado en el catastro de usuarios alcantarillado-geo- rreferenciados 9057 y el promedio de índice de ocupación 3.9883 la Población para el año 2022 será de habitantes y el porcentaje de población flotante (12.36%) se calculó la siguiente población. Tabla 11. Proyección población alcantarillado PROYECCIÓN DE DEMANDA AÑO TASA DE CRECIMIENTO POBLACION P+PF 12,36% 2022 3,39% 37650 42304 2023 3,39% 38925 43736 2024 3,39% 40243 45217 2025 3,39% 41605 46748 2026 3,39% 43014 48331 2027 3,39% 44471 49967 2028 3,39% 45977 51659 2029 3,39% 47533 53408 2030 3,39% 49143 55217 2031 3,39% 50817 57087 2032 3,39% 52527 59020 2033 3,39% 54306 61018 2034 3,39% 56145 63084 2035 3,39% 5846 65220 2036 3,39% 60011 67429 2037 3,39% 62043 69712 2038 3,39% 64144 72071 2039 3,39% 66316 74513 2040 3,39% 68561 77036 Nota. Elaboración Propia Evaluación Socioeconómica. Acorde a lo estipulado a la Resolución 330 de 8 de Junio de 2017 “Por la cual se adopta el Reglamento Técnico para el Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico – RAS”, se procede a establecer la capacidad económica de los usuarios, se analiza la información sobre la distribución de estratos de los habitantes de cabecera, centros poblados y rural de Ubatè con los datos del consumo que están catalogados en estratos 1, 2, 3 y 4 que es una herramienta que facilita el diagnóstico socioeconómico, arrojando como resultado que la mayoría de la población se encuentra inscrita en 2 y 3, por lo cual se concluye que la capacidad económica de los usuarios es MEDIA. Periodo de Diseño. Teniendo en cuenta la Resolución 330 de 8 de junio de 2017. “Por la cual se adopta el Reglamento Técnico para el Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico - RAS., CAPITULO 1 ASPECTOS GENERALES ARTICULO 40. Periodo de diseño. Para todos los componentes de los sistemas de acueducto, alcantarillado y aseo, se adopta un periodo de diseño de 25 años. Discusiones de los Resultados orden de cada uno de los objetivos incertidumbre de la información recolectada, datos del DANE y del municipio CONCLUSIONES LISTA DE REFERENCIAS Acuerdo 017 (2003, 11 de diciembre). Por medio del cual se ajusta el Plan de Ordenamiento Territorial y se ajusta como Plan Básico de Ordenamiento Territorial del Municipio de Ubaté. https://repositoriocdim.esap.edu.co/bitstream/handle/123456789/22963/27281- 1.pdf?sequence=1&isAllowed=y Acuerdo 5 (2020, 8 de junio). Plan de Desarrollo Municipal de Villa de San Diego de Ubaté, 2020 – 2023“ ”Una Nueva Ubaté”. https://drive.google.com/file/d/1Uc4aA0ZuVEwzXljDUuhVppHfUBkg9rj1/view?pli=1 Bedoya-Ríos, D. F., & Borrero, J. a. L. (2018). Occurrence of endocrine disruptor chemicals in the urban water cycle of Colombia. In InTech eBooks. https://doi.org/10.5772/intechopen.78325 Cárdenas-Hernández, Y. 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Por medio del cual se expide el decreto único reglamentario del sector Administrativo de Planeación Nacional. https://www.funcionpublica.gov.co/eva/gestornormativo/norma.php?i=77653 Decreto 1729 (2002, 6 de agosto). Por el cual se reglamenta la Parte XIII, Título 2, Capítulo III del Decreto-ley 2811 de 1974 sobre cuencas hidrográficas, parcialmente el numeral 12 del Artículo 5° de la Ley 99 de 1993 y se dictan otras disposiciones. https://www.funcionpublica.gov.co/eva/gestornormativo/norma.php?i=5534 Decreto1425 (2019, 6 de agosto). Por el cual se subroga el capítulo 1, del título 3, de la parte 3, del libro 2 del Decreto Único Reglamentario del Sector Vivienda, Ciudad y Territorio, Decreto 1077 del 26 de mayo de 2015, con relación a los Planes Departamentales para el Manejo Empresarial de los Servicios de Agua y Saneamiento. https://www.funcionpublica.gov.co/eva/gestornormativo/norma.php?i=98950 Delegación Territorial del Departamento de Sanidad y Seguridad Social de Lleida. bF. 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