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1. APLICACIÓN DE LA HIDROSTÁTICA EN LA AUTOMATIZACIÓN DE LAS COMPUERTAS DE LA ALBERCA DE AGUA POTABLE EN 7 COMPUERTAS INTEGRANTES: Anchante Calderón Estefano Barrios Magallanes Rosa Victoria Caceres Valdez Hans Felipe Sebastián Condor Vicente Lionel kevin Curi Sanchez Nicoll Hernandez Reyes Genaro Oswaldo Hidalgo Torres Jorge Luis Matos Salvatierra Enya Pachas Mesías Anilu Zolayra Palomino Viviano Héctor DOCENTE: MG. ALMEYDA MAGALLANES JESUS M.

2. RESUMEN El acceso seguro al agua potable es esencial para el desarrollo comunitario. En Chincha, Ica, la distribución enfrenta desafíos críticos. Se propone automatizar las 7 compuertas mediante sensores de presión, flujo y nivel, y microcontroladores, según Çengel y Cimbala (2019), para mejorar el abastecimiento. Basado en principios de Pascal, el sistema regulará presión y flujo en tiempo real, reduciendo errores, conservando agua y beneficiando a más de 70 mil personas. La iniciativa se alinea con los ODS y puede replicarse en otras represas del país.

3. INTRODUCCIÓN En Chincha, Ica, el acceso al agua potable enfrenta graves limitaciones por la falta de infraestructura adecuada. La ausencia de automatización en las 7 compuertas agrava la escasez, baja presión y riesgos sanitarios, especialmente en épocas de alta demanda. Las lagunas de la cuenca del río San Juan son clave para el abastecimiento, pero el uso de compuertas manuales y la falta de conocimientos técnicos en hidrostática afectan la eficiencia. Empresas como ANA y SEMAPACH enfrentan dificultades operativas, lo que genera desperdicio de agua y descontento en los usuarios. Se propone incorporar principios físicos para automatizar el sistema y mejorar la gestión hídrica.

4. PROBLEMÁTICA: El crecimiento urbano acelerado en Chincha ha intensificado la presión sobre los recursos hídricos, evidenciando fallas técnicas en el sistema de compuertas que regulan el flujo desde las lagunas de almacenamiento. Aunque estas compuertas están diseñadas para manejar caudales de hasta 5 m³/s, su operación manual carece de precisión, lo que genera pérdidas, desbordes y riesgos sanitarios por posible contaminación de las fuentes. Esta problemática se agrava por la limitada formación técnica del personal en conceptos clave como presión y caudal, dificultando una respuesta eficiente ante variaciones del sistema.

5. JUSTIFICACIÓN La monografía propone automatizar las compuertas de las lagunas que abastecen de agua al distrito de Pueblo Nuevo (Chincha, Ica), aplicando principios de hidrostática para mejorar la eficiencia del sistema. El estudio plantea el diseño de un prototipo con sensores hidrostáticos que permita calcular presión, capacidad de almacenamiento y otros parámetros técnicos clave. Se busca reducir costos operativos, minimizar el impacto ambiental y garantizar un suministro continuo de agua potable, beneficiando a más de 70,000 habitantes en salud, higiene y desarrollo económico local.

6. OBJETIVOS Aplicar principios de la hidrostática en la automatización de las compuertas de la alberca de agua potable en 7 . Describir los fundamentos físicos de la hidrostática y su relevancia en el control hidráulico de represas. Evaluar el estado actual del sistema de operación de la represa del río San Juan y su nivel de automatización. Identificar las deficiencias en el manejo del agua ocasionadas por la falta de automatización basada en la hidrostática. Proponer mejoras tecnológicas que integren sensores hidrostáticos y sistemas automatizados para optimizar el control del nivel y flujo de agua en la represa. Diseñar un prototipo funcional que permita demostrar la eficiencia de suministrar el agua en litros/segundos.   OBJETIVOS ESPECÍFICOS OBJETIVO GENERAL

7. ANTECEDENTES   Antecedentes Nacionales   Antecedentes Internacionales HIDRO Pacheco, J.C. (2024) nos dice que tiene por objetivo definir los componentes del sistema de agua potable a emplearse en la localidad Huancabamba –Huánuco y formulando una estructura de cámaras distribuidoras y reservorios zonificados con la finalidad de disminuir las enfermedades de origen hídrico en dicha localidad.

8. MARCO TEÓRICO 2.1. Bases teóricas 2.1.1. CONCEPTO BÁSICOS DE HIDROSTÁTICA Según Uguely (2024), nos explica que la hidrostática es la rama de la física que estudia los fluidos en reposo. Se enfoca en cómo la presión, la densidad y la profundidad afectan el comportamiento de los líquidos. Presión hidrostática Según Pérez (2021), nos explica que la presión hidrostática es la fuerza que un fluido en reposo ejerce sobre las superficies con las que está en contacto, debido a su peso. Actúa perpendicularmente sobre las paredes del recipiente o el objeto sumergido y aumenta con la profundidad.

9. MARCO TEÓRICO 2.1.2. PRESIÓN HIDROSTÁTICA Según Uguely (2024), nos explica que la hidrostática es la rama de la física que estudia los fluidos en reposo. Se enfoca en cómo la presión, la densidad y la profundidad afectan el comportamiento de los líquidos. Según Pérez (2021), nos explica que la presión hidrostática es la fuerza que un fluido en reposo ejerce sobre las superficies con las que está en contacto, debido a su peso. Actúa perpendicularmente sobre las paredes del recipiente o el objeto sumergido y aumenta con la profundidad.

10. Principio de pascal Según Planas (2022), nos explica que el principio de Pascal afirma que en un fluido incompresible y en reposo dentro de un recipiente cerrado, cualquier cambio de presión se transmite uniformemente en todas las direcciones. Principio de Arquímedes Según Zapata (2024), nos explica que el principio de Arquímedes establece que todo cuerpo sumergido total o parcialmente en un fluido experimenta una fuerza hacia arriba llamada empuje.

11. PROTOTIPO 2.2.1. Prototipo inicial de las compuertas

12. Diseño conceptual esquemático del proyecto El diseño conceptual esquemático del proyecto representa la presión que ejerce un líquido sobre el fondo del recipiente que lo contiene y es directamente proporcional a la altura de la columna del fluido.

13. Propuesta de diseño mejorado

14. ODS El proyecto contribuye diseñando un reservorio que abastece a una población vulnerable con agua limpia y accesible. Meta: Lograr el acceso universal y equitativo a agua potable segura y asequible para todos.

15. Diagrama esquemático El diseño conceptual esquemático del proyecto representa la presión que ejerce un líquido sobre el fondo del recipiente que lo contiene y es directamente proporcional a la altura de la columna del fluido. Reservorio Dibujar un contenedor elevado (o subterráneo, según el diseño), señalando: Altura (h): Diferencia de nivel entre el reservorio y los puntos de consumo. Volumen (V): Capacidad del reservorio. Material del reservorio: Acero. Principio de Presión Hidrostática Mostrar la fórmula P= ρ⋅g⋅hP = \rho \ cdot g \ cdot hP = ρ⋅g⋅h : ρ\ rhoρ : Densidad del agua (1000 kg/m³). ggg : Gravedad (9.81 m/s²). hhh : Altura del reservorio.

16. Diámetro de las tuberías: Población del AA.HH: Consumo promedio diario: 20 L/día ½” . 150 Personas .

17. AAHH 15 DE AGOSTO ORTOFOTO

18. Fabricación y montaje de Prototipo Materiales Principales: Cartón y cartulina gruesa Madera Plásticos Funcionales: Tuberías de plásticos Motor pequeña Silicona o pegamento para agua Pilas Hélice

19. Modelo matemático Formulas importantes: Velocidad del flujo (V)        

20. Modelo matemático Altura del reservorio = 10m Diámetro de la tubería = 0.1 m Flujo volumétrico = Q = 0.5L/S=0.0005,M3/S   ÁREA DE LA TUBERÍA     VELOCIDAD DEL FLUJO (V)      

21. Modelo matemático Altura del reservorio = 10m Diámetro de la tubería = 0.1 m Flujo volumétrico = Q = 0.5L/S=0.0005,M3/S   PRESIÓN (P): FUERZA EJERCIDA (F)           VELOCIDAD DEL AGUA FUERZA EJERCIDA    

22. Cronograma del proyecto   N°   A c t i v i d a d M a y o J u n i o J u l i o 04 11 18 25 01 08 15 22 6 13 20 1. P r e s e n t a ci ó n d e l p r o y e ct o a los moradores de la zona       X                 2. Planificación de las actividades a realizar       x               3. 1ra Charla de sensibilización dirigida a los moradores         x             4. 1er Recojo de basura           x           5 2do Recojo de basura             x         6. 2da Charla de sensibilización dirigida a los moradores               x       7. Arborización y colocación de pancartas                 X x   8. Evaluación de satisfacción y seguimiento                     x

23. Presupuesto del proyecto

24. Pruebas y análisis de resultados La capacidad actual del reservorio es de 500 L, en la actualidad con la prueba ya realizado, alcanza la misma capacidad. No se encontré ninguna alteración   Para verificar el diseño del reservorio, se realizaron pruebas de capacidad, resistencia estructural y análisis de presión hidrostática. Los resultados muestran que el reservorio soporta un máximo de 500 litros de agua sin deformaciones significativas, con un margen de error de 0% respecto al diseño teórico. La presión hidrostática medida en el fondo coincidió con los cálculos teóricos: 981000 Pa para una columna de agua de 10 metros.

25. Pruebas y análisis de resultados PRESENTACIÓN DE LA MAQUETA

26. Conclusiones El presente proyecto demuestra cómo la aplicación de los principios de la hidrostática es fundamental en el diseño y funcionamiento de un reservorio de agua destinado a abastecer al asentamiento humano 15 de Agosto en la provincia de Chincha. A través de la construcción de una maqueta, se logró simular el sistema de almacenamiento y distribución de agua, evidenciando la importancia de factores como la presión, altura y capacidad del reservorio para garantizar un suministro adecuado y constante a la población.

27. Anexos