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FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA, ELECTRICA, ELECTRONICA Y MINAS
CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECANICA
ASIGNATURA: TURBOMAQUINAS II
ALUMNO: QUISPE LLIHUAC CESAR JULIO CODIGO: 073208-B SEMESTRE : 2011-11
CUSCO-PERU
2011
Mini central de rio de Chinchero
1
INFORME SOBRE LAS INQUIETUDES DE INVESTIGACION SOBRE DISEÑO DE UNA MINICENTRAL HIDRAULICA
2
índice
1 ASPECTOS GENERALES......................................................................................... 5
1.1 Ubicación Geográfica.................................................................................................. 5
1.2 Población..................................................................................................................... 6
1.3 Vías de Comunicación ................................................................................................ 7
1.4 Clima ........................................................................................................................... 7
1.5 Topografía y Tipo de Suelo......................................................................................... 8
1.6 Hidrología e Hidrografía ............................................................................................. 9
1.7 Geología y Geomorfología .......................................................................................... 9
1.8 Situación Socio-económica......................................................................................... 9
1.8.1 Actividad Agrícola ......................................................................................................9
1.8.2 Actividad Ganadera..................................................................................................... 9
1.8.3 Actividad Pesquera...................................................................................................... 9
1.8.4 Actividad Comercial ................................................................................................... 10
1.8.5 Actividad y Recursos Turísticos ................................................................................. 11
2. SERVICIOS PÚBLICOS............................................................................................ 12
2.1 Salud ............................................................................................................................ 12
2.2 Educación.................................................................................................................... 12
2.3 Agua Potable ............................................................................................................... 12
2.4 Saneamiento y Disposición de Excretas.................................................................... 12
2.4.1 Red de Colectores...................................................................................................... 12
2.4.2 Conexiones Domiciliarias de Desagüe ...................................................................... 12
2.4.3 Tratamiento y Descarga Final ................................................................................... 12
2.5 Energía Eléctrica ....................................................................................................... 12
2.6 Medios de Comunicación.......................................................................................... 13
2.7 Administración, Comercio y Seguridad .................................................................... 13
3
CENTRALES HIDROELÉCTRICAS....................................................................14
ventajas de las centrales hidroeléctricas..............................................................15
desventajas............................................................................................................15
ubicación de proyecto ............................................................................................16
estudio de los componentes de mini central ...........................................................17
puntos a considerar................................................................................................18
caudal....................................................................................................................18
salto.........................................................................................................................18
bocatoma..................................................................................................................18
canal de derivación...................................................................................................18
objetivos generales....................................................................................................19
objetivo de estudio......................................................................................................19
puntos a considerar.....................................................................................................19
conclusión ................................................................................................................20
MINI CENTRAL DE CHINCHERO
1. ASPECTOS GENERALES DEL DISTRITO DE CHINCHERO
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1.1 Ubicación Geográfica
Chinchero es la capital del distrito del mismo nombre, provincia de Urubamba, departamento de
Cusco. Está ubicada a 30 Km. de la ciudad de Cusco, geográficamente se localiza a una altitud
promedio de 3.762 msnm en la entrada al Valle Sagrado de los Incas y en las faldas de cerro
Antaqasa. Geográficamente se ubica en la. latitud 13º24’ 30” y longitud 72º03’ 15”
Es una zona de lagunas y con una formación relativamente plana que modela parte de las
pampas de Anta. El poblado es de origen incaico que recibe la custodia del nevado Chicón y
cuyo nombre se originaría en la voz quechua sinchi, que significa “hombre valiente”.
Ecológicamente se encuentra en la región quechua y puna.
Limita por el norte con la comunidad de Yanacona, por el sur con la comunidad de
Ayllopongo; por el este con la comunidad campesina de Yanacona y por el oeste con el
distrito de Maras y Chacán (Anta).
1.2 Población
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La población del distrito de Chinchero es de 9.958 habitantes, distribuidos en 2.947 viviendas
que se encuentran en cada uno de los centros poblados del distrito, los que se presentan en el
cuadro 1.
Nombre Area Viviendas
Chinchero Urbano 838
Pongobamba Rural 171
Umanes Rural 131
Valle de Chosica Rural 121
Huila Huila Rural 103
Huatata Rural 101
Ccorimarca Rural 96
Ccoricancha Rural 96
Cuper Alto Rural 93
Cuper Bajo Rural 93
Umasbamba Rural 86
Olones Rural 80
San Juan Bautista Rural 77
Muyuri Rural 74
San Jose Rural 72
Pucamarca Rural 71
Ccoccor Rural 65
Tangabamba Rural 61
Simataucca Rural 60
Ocutuan Rural 57
Chaqqelccocha Rural 49
Los Andenes Rural 47
Ayarmarca Rural 47
Charac Rural 45
Taucca Rural 43
Miraflores Rural 40
Huitapucyo Rural 28
Villa Mercedes Rural 27
Piuray Rural 25
Querapata Rural 22
Ichucancha Rural 16
San Isidro Rural 12
Total 2947
6
A su vez, a la fecha la localidad de Chinchero, capital del distrito del mismo nombre,
que representa la zona urbana del distrito, cuenta con una población aproximada de
4.190 habitantes, 838 viviendas con una densidad poblacional de 5,0
personas/vivienda. La población ha sido calculada teniendo en cuenta la información
del Censo de 1993 y las Proyecciones del INEI al 2002 (1,2% anual promedio). En el
cuadro 2 se detalla la población de la localidad de Chinchero por sectores.
1.3 Vías de Comunicación
El acceso a la localidad de Chinchero es sólo por vía terrestre, la comunicación al
distrito se realiza por la carretera asfaltada interprovincial Cusco Urubamba –
Quillabamba - Camisea; desde la ciudad del Cusco. Esta es una de las vías más
importantes de la ruta 101 correspondiente al circuito turístico del Valle Sagrado de los
Incas. La ciudad de Cusco está a 30 Km. de la localidad de Chinchero demandando el
viaje 30 minutos para lo cual hay que cruzar las localidades de Poroy y Cachimayo.
Existen servicios de transporte tipo coaster y otro de autos que parten desde la zona
del Puente Grau en la ciudad del Cusco.
El ferrocarril a Machupichu pasa distante del centro poblado pero por la misma meseta
de Anta, a la cual se encuentra integrada geográficamente.
Cabe destacar que los días martes y jueves se desarrollan ferias artesanales y que los
domingos conjuntamente con la feria artesanal se desarrolla una feria regional de
productos.
En estos días se nota una mayor afluencia de transporte turístico
En la zona urbana del distrito de Chinchero existe teléfono fijo domiciliario y público de
Telefónica del Perú y también existe acceso a la telefonía móvil.
1.4 Clima
Las localidades rurales del distrito de Chinchero cuentan con un clima típico de sierra,
cálido durante el día y frígido durante el atardecer y la noche. Su temperatura media
anual es de 5ºC, las temperaturas más altas se dan en los meses de diciembre y
marzo, mientras que las más frías se manifiestan en los meses de junio y julio con
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temperaturas menores a 0ºC. Estas diferencias extremas de temperatura contrastan
con el inmediato valle de Urubamba, el cual es más templado
Existen dos épocas bien diferenciadas, la época de lluvias que se presenta entre los
meses de octubre a abril, y la época de secas entre los meses de mayo a setiembre.
En este último período son muy frecuentes las heladas, sobre todo en los meses de
junio a agosto. Sin embargo las precipitaciones pluviales varían de manera
considerable en relación a las estaciones.
1.5 Topografía y Tipo de Suelo
La topografía del distrito de Chinchero es accidentada, en los localidades que se
encuentran hacia el lado este y norte es variada denotándose desniveles ligeros y
pronunciados, mientras que en la localidades que se encuentran hacia el lado oeste y
sur, la topografía es ligeramente plana con pendientes moderadas, característico de
formación de meseta y lomas. Las tierras ocupadas por las localidades rurales y sus
áreas adyacentes, están conformados por tierras residuales de formación aluvial, y se
localizan dentro de la zona denominada bosque húmedo montañoso, propia de los
valles inter-andinos. Se desarrolla entre las cotas 3.699 y 3 808 msnm, con una
pendiente que en general puede considerarse como pronunciada.
La calidad del suelo de las localidades rurales del distrito de Chinchero es
relativamente heterogénea y de características agrícolas (tierra de chacra), arcillosa
compacta con presencia de piedras de diferentes diámetros. Cerca de la laguna de
Piuray se encuentran suelos aluviales arcillosos. Al oeste de la laguna, en
Pongobamba y en los sectores de Piuray y Willa Willa de la comunidad de Ayllupongo,
los suelos predominantes son limosos. En una angosta extensión de la comunidad
Yanacona, la tierra se encuentra recubierta de carbonato de calcio, lo que hace que
estas tierras no sean apropiadas para la agricultura. Sin embargo, en las
laderas de la Cooperativa Agraria de Productores Waypo, se encuentran suelos
profundos de buena calidad.
Desde el punto de vista de construcción de letrinas, se encuentran suelos duros y
excavables; estables e inestables, así como secos y con napa freática alta. En el caso
de los suelos duros deberán ejecutarse letrinas elevadas, en los suelos excarvables-
8
inestables, se hace necesario el revestimiento de los pozos y la construcción de
brocales en la boca del hoyo para evitar el colapso del mismo y en suelos con napa
freática alta se debe proceder de la misma manera que para suelos duros.
1.6 Hidrología e Hidrografía
En el distrito de Chinchero se encuentra la hoya hidrográfica de la laguna de Piuray,
principal fuente de agua de consumo humano para la ciudad del Cusco, la que se
encuentra a una altitud de 3.750 msnm. El área de influencia abarca varias localidades
rurales del distrito, desde las inmediaciones de Occotuan, Cuper hasta la Pampa de
Huila Huila y Pongobamba. La laguna de Piuray tiene una longitud de 1.678 m, un
ancho de 1.134 m y una profundidad de 36 m. y posee mayor volumen de agua que la
laguna de Waypo.
En la quebrada de Chinkana Huaypo, y sus alrededores se encuentran andenerías que
atraviesan transversalmente el riachuelo denominado Parq’o, el mismo que discurre
desde la parte alta del cerro Antaqasa, para luego confluir con otros riachuelos de la
zona y así formar el río Urquillos.
Tomando en cuenta como criterio base, las líneas divisorias de aguas, se pueden
distinguir en Chinchero tres sub zonas: la cuenca de Piuray que converge en la laguna
del mismo nombre; la cuenca de Waypo que posee una laguna del mismo nombre pero
de menor capacidad que el Piuray, y que es una meseta con pendientes poco
pronunciadas, y la cuenca del Cachimayo que desagua hacia el río del mismo nombre.
La llanura por el lado oriental, es decir, junto al cerro de Chinchero, la laguna Piuray y
Umasbamba, quedan bordeados por cerros de considerable altura, como el Saucera
(4.337 – 4.438 m).
1.7 Geología y Geomorfología
Chinchero desde el punto de vista geológico, se encuentra comprendido dentro de la
formación geológica de Yuncaypata, en la que se halla también el Parque Arqueológico
de Saqsaywamán. Esta formación fue estudiada por Herbert Gregory en 1916 y por
Carlos Kalafatovich en 1953. Los terrenos donde se encuentran las edificaciones Inca
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son suelos contiguos, conformados básicamente por tierras residuales de formación
aluviónica.
1.8 Situación Socio-económica
1.8.1 Actividad Agrícola
El distrito de Chinchero, se encuentra en la entrada al Valle Sagrado de los Incas,
como tal la agricultura es la principal actividad económica de los habitantes de sus
diferentes localidades rurales. Fundamentalmente se cultiva papas, maíz, habas,
cebada, olluco, mashua. Los últimos productos se cultivan en menor escala y
principalmente para autoconsumo. Cuando hay excedentes, de estos cultivos son
destinados al mercado del Cusco y Arequipa.
1.8.2 Actividad Ganadera
La actividad ganadera practicada por los habitantes de las localidades rurales del
distrito de Chinchero se circunscribe a la crianza de vacunos, ovinos, caprinos y
animales menores en pequeña escala. Para esta actividad se cuenta con áreas de
pastos naturales. La técnica de explotación es el pastoreo a campo abierto. La
producción ganadera es prácticamente para autoconsumo.
1.8.3 Actividad Pesquera
Esta actividad es de carácter limitado en su volumen de producción. La trucha de río se
destina al autoconsumo.
1.8.4 Actividad Comercial
La actividad comercial se realiza en viviendas ubicadas en la zona urbana del distrito,
cumpliendo doble función. Así mismo, existe un mercado de abastos pero no funciona.
La actividad comercial se incrementa los días de feria (martes, jueves y domingos),
donde se venden fundamentalmente productos artesanales en la línea de tejidos. Cabe
mencionar que los domingos además existe una feria comercial, lugar donde los
habitantes de las localidades rurales acuden a comercializar sus productos de todo tipo
y donde aun tiene vigencia el mercado de trueque, vale decir el intercambio de
productos de la zona (papas, cereales, ollucos, mashua, etc.) con productos de otras
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zonas como frutas provenientes del valle o también productos de las partes altas, como
el charqui de alpaca (carne seca).
1.8.5 Actividad y Recursos Turísticos
En el distrito de Chinchero, las atracciones turísticas más importantes están
conformadas por el Complejo arqueológico de talla inca, donde se aprecian diez
hornacinas trapezoidales de dos metros de alto, cuatro arcos virreinales y una iglesia
de arquitectura colonial construida en el año 1,607 sobre los muros del Palacio del Inca
Túpac Yupanqui. La iglesia tiene ingreso frontal y lateral con tres arcos y torre de
campanario independiente; las paredes interiores y el techo están decorados con
pinturas murales de filigrana y motivos religiosos.
Los restos arqueológicos de Waca Cancha, ubicado en el Cúper Bajo cuenta con
restos incas en cuatro andenes de piedra almohadilla de tipo celular con accesos
laterales en cuyo tercer nivel se encuentran las seis hornacinas similares a los de la
Plaza de Chinchero pero con mejor acabado y de 1,50 m de altura. El complejo está
orientado hacia la Laguna Piuray y se cree que fue un centro ceremonial al agua por su
estratégica ubicación en la cabecera de la laguna.
El Templo de Umasbamba, construida en el siglo XVIII sobre restos pre- inca, en donde
todavía existen restos líticos como la portada lateral, construcción de adobe con techos
de doble agua; una plaza de seis arcos de ingreso que corresponde a los caminos que
conducen a las diferentes comunidades como Sacllo, Calca, San Cristóbal; Santa Ana,
Coya y Yanaoca.
La Casa de Mateo Pumacahua, se encuentra en la plaza de Chinchero, conservado en
honor al gran cacique que combatió inicialmente en la Revolución de Túpac Amaru II.
En la Plaza de Chinchero también se ubica el Museo de Sitio.
La actividad turística en Chinchero es floreciente los días martes, jueves y domingos en
que se realiza la feria artesanal de la localidad en donde se expenden productos
artesanales trabajados por lo lugareños, fundamentalmente referidos a tejidos.
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2. SERVICIOS PÚBLICOS
2.1 Salud
En la localidad de Chinchero funciona un Centro de Salud administrado por el
Ministerio de Salud – MINSA donde se presta atención a través de consultas externas,
emergencias, actividades preventivo-promocionales y prevención de enfermedades
binomio madre-niño.
2.2 Educación
En la capital del distrito de Chinchero funcionan tres centros educativos:
· Centro de Educación Inicial
· Centro de Educación Primaria, tiene alrededor de 850 alumnos.
· Centro de Educación Secundaria a nivel del distrito alberga a 900 alumnos en
promedio.
Así mismo, en las localidades rurales del distrito también existen instituciones
educativas de nivel primario.
2.3 Agua Potable
En la actualidad en la capital del distrito de Chinchero existe un sistema de agua
potable que fue construido por el Ministerio de Salud en el año 1968 posteriormente fue
ampliado y mejorado lo que ha dado lugar a la conformación de ocho sub sistemas ó
sectores de abastecimiento, los cuales son administrados separadamente. Estos
sectores han sido denominados de la siguiente manera:
· Sector Kuper Pueblo
· Sector Mateo Pumacahua
2.5 Energía Eléctrica
La localidad de Chinchero cuenta con el servicio de energía eléctrica durante las 24
horas del día. La Empresa prestadora del servicio es ELECTRO SUR. El costo del
servicio mensual por vivienda es de acuerdo al consumo medido y fluctúa en un
promedio entre S/. 15.0 y S/. 25.0 por usuario mensual.
La mayoría de localidades rurales cuenta con este esencial distrito.
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La mayoría de la población paga por el servicio de energía eléctrica menos de S/. 10,0,
tal como se aprecia.
Pago por Energía Eléctrica %
Hasta 10 soles 46,7
De 10 a 20 soles 4,70
Mas de 20 soles 2,0
No precisa 46,7
Total 100
Fuente: Municipalidad Distrital de Chinchero.
2.6 Medios de Comunicación
En Chinchero se pueden captar con regularidad tres canales de Televisión
(Panamericana, América y ATV) y radios de transmisión local como Radio Santa
Mónica que ocupa el primer lugar de las preferencias y a nivel nacional la radio más
sintonizada es Radio Programas del Perú.
2.7 Administración, Comercio y Seguridad
La localidad de Chinchero como capital de distrito tiene el rol administrativo y de
gestión del ámbito distrital y en donde se localizan las entidades del estado como:
Gobernación, Juez de Paz, Municipalidad Distrital que atiende los domingos, Comisaría
de la Policía Nacional y otras instituciones como: PRONAMACHS, Ministerio de
Agricultura, ONGs Ararihua, SANBASUR y Huamán Poma de Ayala, entre otras.
La localidad cuenta con cuatro hoteles y nueve restaurantes; un mercado de abastos
que no funciona y no existe camal municipal ni particular.
Las organizaciones sociales de la sociedad civil de esta localidad son:
· Juntas Administradoras de Servicio de Saneamiento JASS
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CENTRALES HIDROELÉCTRICAS
INTRODUCCIÓN
La función de una central hidroeléctrica es utilizar la energía potencial del agua
almacenada y convertirla, primero en energía mecánica y luego en eléctrica.
El esquema general de una central hidroeléctrica puede ser: Esquema Central
Hidroeléctrica
Un sistema de captación de agua provoca un desnivel que origina una cierta
energía potencial acumulada. El paso del agua por la turbina desarrolla en la
misma un movimiento giratorio que acciona el alternador y produce la corriente
eléctrica.
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LAS VENTAJAS DE LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICAS SON:
a. No requieren combustible, sino que usan una forma renovable de energía,
constantemente repuesta por la naturaleza de manera gratuita.
b. Es limpia, pues no contamina ni el aire ni el agua.
c. A menudo puede combinarse con otros beneficios, como riego, protección
contra las inundaciones, suministro de agua, caminos, navegación y aún
ornamentación del terreno y turismo.
d. Los costos de mantenimiento y explotación son bajos.
e. Las obras de ingenieria necesarias para aprovechar la energía
f. hidráulica tienen una duración considerable.
g. La turbina hidráulica es una máquina sencilla, eficiente y segura, que
puede ponerse en marcha y detenerse con rapidez y requiere poca
vigilancia siendo sus costes de mantenimiento, por lo general, reducidos.
DESVENTAJAS:
h. Los costos de capital por kilovatio instalado son con frecuencia muy altos.
i. El emplazamiento, determinado por características naturales, puede estar
lejos del centro o centros de consumo y exigir la construcción de un
sistema de transmisión de electricidad, lo que significa un aumento de la
inversión y en los costos de mantenimiento y pérdida de energía.
j. La construcción lleva, por lo común, largo tiempo en comparación con la
de las centrales termoeléctricas.
k. La disponibilidad de energía puede fluctuar de estación en estación y de
año en año.
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UBICACION DE PROYECTO
o La ubicación del rio se encuentra en los siguientes coordenadas 13º22´6.72´´ S 72º2´17.53´´ O elevación 3411m
zona del punto alto
zona del punto bajo
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ESTUDIO DE LOS COMPONENTES DE LA PEQUEÑA MINI CENTRAL
este es un esquema es de vital importancia para la elaboración de la pequeña mini
central con la cual se obtiene información desde el punto de bocatoma y hasta la
generación de energía
este punto mencionado nos lleva cuales los puntos a considerar en nuestro proyecto
para lo cual mencionaremos algunos avances de estudio del local donde se realizara el
proyecto
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PUNTOS A CONSIDERAR
CAUDAL
el caudal con se iba a trabajar se redujo considerablemente con las captaciones de
agua potable que se realizo años anteriores al estudio con lo cual se cuenta con un
caudal de promedio de 50 litros por segundo con la cual no sé si el proyecto sería
viable realizar bajo esta limitación por la cual a la hora de la visita a la zona de estudio
me sorprendí por que se realizo tres captaciones de agua potable para los distritos de
chinchero(2) y huallabamba(1)
SALTO
el salto de agua que se obtendría seria un caída de 120m de altura con la limitación de
trabajar con un promedio de 35´a 40 litros por segundo la zona indicada se localiza en
la localidad de huallabamba
BOCATOMA
la bocatoma se realiza a una distancia de 2.5 km arriba de la casa de fuerza la cual
demanda un trabajo para la captación del 85% de caudal ya que se redujo su flujo
normal
CANAL DE DERIVACIÓN
el canal de derivación tendría muchos limitaciones por los siguientes puntos
terreno suave
presencia de deslizamientos
presencia de roquedal
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OBJETIVOS GENERALES
1. difundir y producir energía eléctrica aprovechando los recursos hídricos.
2. proporcionar energía natural sin contaminación ambiental
3. proporcionar desarrollo a las localidades aprovechando sus recursos hídricos
4. incentivar a la población del aprovechamiento de la geografía de la zona
5. cubrir las necesidades de la población
6.focalizar y promover de manera más eficiente la obtención de energía eléctrica
OBJETIVOS DE ESTUDIO
tener un mejor dominio en el manejo de técnicas o estratégicas para realizar un buen trabajo en la práctica profesional
mejorar el sistema de generación de energía eléctrica
integrar conocimientos teórico- prácticos que permitan desarrollar habilidades y destrezas en el campo energético
desarrollar habilidades y actitudes para poder realizar un mejor trabajo en el campo profesional
PUNTOS A CONSIDERAR FUERON
Mini centrales hidroeléctricas
Etapas de un estudio preliminar:
• Identificar la configuración del sitio estudiado,
• Evaluar el recurso hídrico,
• Evaluar el sitio o emplazamiento,
• Definir un esquema de obras civiles posibles,
• Definir en general el equipo electromecánico,
19
• Identificar necesidades de estudio de impacto
ambiental,
• Pre factibilidad económica del proyecto,
• Considerar los aspectos legales.
20
CONCLUSIÓN
Con los puntos mencionados pido la oportunidad de buscar un rio en la zona de calca o
yucay para el fin de estudio ya que me sorprendió la caída de caudal de agua en la
localidad donde se iba realizar el estudio por que hace tres a cuatro años atrás el rio
contaba con un caudal 200litros por segundo como mínimo ya que mayormente era
filtración de la laguna de piuray (Chinchero) con este fin quise realizar el plan de
estudio en dicha localidad pero la sorpresa que me tomo fue las dos captaciones
realizadas por la municipalidad de Chinchero en la parte de Qulebrachayoq y Chincana
con esto fue critica la disminución de agua del rio
Este avance del estudio es tan interesante con lo cual dejo saber una de las aplicaciones de la pequeña minicentral ya que su estudio se hace más interesante con cada uno de los pasos a seguir desde el principio de su visita a la localidad de donde se va realizar la elaboración de trabajo
las dificultades de la zona hacen más interesante el estudio ya que al momento de analizar los costos sería conveniente aprovechar la geografía de la zona
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