ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE DANIEL ZALPA VALENCIA

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA

EXPRESIÓN GRÁFICA II 3CM5

ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE

PROFR: VERONICA AGUILAR BONILLA

ZALPA VALENCIA DANIEL ALEJANDRO

ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE DANIEL ZALPA VALENCIA

Abastecimiento de agua potable

Un sistema de abastecimiento de agua es en conjunto de infraestructura, equipos y servicios destinados al suministro de agua para consumo humano.

Un sistema de abastecimiento de agua está constituido por una serie de estructuras presentando características diferentes, que serán afectadas por coeficientes de diseño distintos en razón de la función que cumplen dentro del sistema. Por tanto, para su diseño es preciso conocer el comportamiento de los materiales bajo el punto de vista de su resistencia física a los esfuerzos y los daños a que estarán expuestos, así como desde el punto de vista funcional si aprovechamiento y eficiencia, para ajustarlos a criterios económicos.

FACTORES QUE DETERMINAN AL CONSUMO

Una comunidad o zona a desarrollar está constituida por sectores residenciales, comerciales, industriales y recreacionales, Cuya composición porcentual es variable para cada caso. Esto nos

ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE DANIEL ZALPA VALENCIA permite fijar el tipo de consumo de agua predominante y orientar en tal sentido las estimaciones; así se tiene:

CONSUMO DOMESTICO

Constituido por el consumo familiar de agua de bebida, lavado de ropa, baño y aseo personal, cocina, limpieza, riego de jardín, lavado de carro y adecuado funcionamiento de las instalaciones sanitarias.

Representa generalmente el consumo predominante en el diseño.

ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE DANIEL ZALPA VALENCIA CONSUMO COMERCIAL O INDUSTRIAL

Puede ser un gasto significativo en caso donde las áreas a desarrollar tengan una vinculación industrial o comercial. En tal caso, las cifras de consumo deben basarse en el tipo de industria y comercio, más que en estimaciones referidas a áreas o consumo per cápita.

Cuando el comercio o industria constituye una situación normal, tales como pequeños comercios o industrias, hoteles, estaciones de gasolina, etc. Ello puede ser incluido y estimado dentro de los consumos per cápita adoptados, y diseñar en base a esos parámetros.

ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE DANIEL ZALPA VALENCIA CONSUMO PÚBLICO

Está constituido por el agua destinada a riego de zonas verdes, parques y jardines públicos, así como a la limpieza de calles.

CONSUMO POR PERDIDA EN LA RED

Es motivado por juntas en mal estado, válvulas y conexiones defectuosas, puede llegar a representar del 10 al 15 por ciento del consumo total.

CONSUMO POR INCENDIO

En términos generales, puede decirse que un sistema de abastecimiento de agua representa el más valioso medio para combatir incendios, y que en el diseño de alguno de sus componentes este factor debe ser considerado de acuerdo a la importancia relativa en el conjunto y de lo que esto puede significar para el conglomerado que sirve.

ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE DANIEL ZALPA VALENCIA DOTACION VARIACIÓN DE CONSUMO

Los consumos de agua de una localidad muestran variaciones estacionales, mensuales, diarias y horarias. Estas variaciones pueden expresarse en función del Consumo Medio (Qm). Es bien sabido que en épocas de lluvia. Las comunidades demandan menores cantidades de agua de acueducto que en épocas de sequía. Asimismo durante una semana cualquiera observaremos que en forma cíclica, ocurren días de máximo consumo y días de mínimo consumo. Más aún, si tomamos un día cualquiera, también resultara cierto que los consumos de agua presentaran variaciones hora a hora, mostrándose horas de máximo y horas de mínimo consumo.

El problema consistirá, entonces, en poder satisfacer las necesidades reales de cada zona a desarrollar, diseñando cada estructura de forma tal que estas cifras de consumo y estas variaciones de los mismos, no desarticulen a todo el sistema, sino que permitan un servicio de agua eficiente y continuo.

CONSUMO POR PERDIDA EN LA RED

Es motivado por juntas en mal estado, válvulas y conexiones defectuosas, puede llegar a representar del 10 al 15 por ciento del consumo total.

ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE DANIEL ZALPA VALENCIA Los sistemas de abastecimiento de agua potable se pueden clasificar por la fuente del agua, del que se obtienen:

• Agua de lluvia almacenada en aljibes.

• Agua proveniente de manantiales naturales, donde el agua subterránea aflora a la superficie;

• Agua subterránea, captada a través de pozos o galerías filtrantes;

• Agua superficial (lleva un previo tratamiento), proveniente de ríos, arroyos, embalses o lagos naturales;

• Agua de mar (esta debe necesariamente ser desalinizada).

Según el origen del agua, para transformarla en agua potable deberá ser sometida a tratamientos, que van desde la simple desinfección y filtración, hasta la desalinización.

Tratamiento de aguas

Es el conjunto de operaciones unitarias de tipo físico, químico, físico-químico o biológico cuya finalidad es la eliminación o reducción de la contaminación o las características no deseables de las aguas, bien sean naturales, de abastecimiento, de proceso o residuales llamadas, en el caso de las urbanas, aguas negras. La finalidad de estas operaciones es obtener unas aguas con las características adecuadas al uso que se les vaya a dar, por lo que la combinación y naturaleza exacta de los procesos varía en función tanto de las propiedades de las aguas de partida como de su destino final.

ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE DANIEL ZALPA VALENCIA Aguas negras

Se llama aguas negras a aquel tipo de agua que se encuentra contaminada con sustancia fecal y orina, que justamente proceden de los

Desechos orgánicos tanto de animales como de los humanos. La denominación de aguas negras tiene sentido porque justamente la coloración que presentan las mismas es negra.

Aguas residuales

El término agua residual define un tipo de agua que está contaminada con sustancias fecales y orina, procedentes de desechos orgánicos humanos o animales. Su importancia es tal que requiere sistemas de canalización, tratamiento y desalojo. Su tratamiento nulo o indebido genera graves problemas de contaminación.

Facilidades para la higiene personal

Estar limpio aseado y proteger sus tegumentos es una necesidad que tiene el individuo para conseguir un cuerpo aseado, tener una apariencia cuidada y mantener la piel sana, con la finalidad que esta actué como protección contra cualquier penetración en el organismo de polvo, microbios, etc.

ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE DANIEL ZALPA VALENCIA Es una actividad que consiste en un mantenimiento, o cuidado que la gente toma sobre sí mismo para conservar su salud. Es práctica personal influida por muchos factores.

La higiene cumple funciones como:

· Fomenta limpieza, elimina microorganismos, secreciones y excreciones corporales.

· Fomenta el descanso y el relax, refresca y relaja la tensión y el cansancio muscular.

· Mejora la autoimagen favoreciendo el aspecto físico y eliminando malos olores.

· Acondiciona la piel, favoreciendo la circulación sanguínea.

Las prácticas higiénicas son medidas que se toman para conservar la piel y apéndices, dientes, cavidades orales y nasales áreas perianales y genitales, limpios y en buen estado.

ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE DANIEL ZALPA VALENCIA Calidad del agua

En la fuente se deben tomar muestras de agua con el fin de realizar análisis fisicoquímicos y bacteriológicos para ver si la calidad del agua es adecuada para consumo humano y se pueden establecer, según las normas para el abastecimiento de agua potable en 3 categorías:

CATEGORIA A:

Están constituidas por aquellas fuentes cuyas aguas de calidad natural, pueden ser consumidas como agua potable, solamente añadiéndoles un producto desinfectante.

CATEGORIA B:

Están constituidas por aquellas fuentes cuyas aguas de calidad natural, pueden ser consumidas como agua potable, después de un tratamiento normal, de sedimentación filtración y desinfección.

CATEGORIA C:

Están constituidas por aquellas fuentes cuyas aguas de calidad natural, pueden ser consumidas como agua potable, después de un tratamiento completo, de coagulación, sedimentación filtración y desinfección.

ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE DANIEL ZALPA VALENCIA CANTIDAD DE AGUA

Se deben realizar los estudios hidrológicos necesarios con el fin de determinar si la cantidad de agua aportada por la fuente es suficiente para satisfacer la demanda de la población futura a servir.

En caso afirmativo, si la fuente es agua subterránea, se extrae el caudal necesario y si la fuente es superficial, como es el caso de un rio, se podrá construir un dique toma para captar parte del caudal y permitir que el resto continúe hacia aguas abajo, con el fin de satisfacer las necesidades de conservación de la flora, fauna y otras comunidades.

En caso negativo, se debe estudiar la posibilidad de construir un embalse con el fin de almacenar los excedentes de agua provenientes de las épocas de alto escurrimientos y utilizarlas en épocas de bajo escurrimiento donde hay déficit, si esto no es económicamente factible, simplemente se satisface una parte de la demanda y el resto de la demanda se satisface de otra fuente.

Ubicación del sitio de toma.

Para ubicar el sitio de la toma, se debe recorrer la zona entre los diferentes sitios posibles, escoger aquél que reúna las mejores condiciones en cuanto a los aspectos siguientes:

• Facilidad de acceso: es decir, que existan vías de penetración o sean fáciles de construir. • Sitio de buena geología • Sitios adecuados para la construcción del dique toma y desarenador. • Que los costos de las construcciones sean relativamente bajos.

Determinación del caudal de diseño

Si se tiene perfectamente definida el área a servir; es decir, se conoce la cantidad de viviendas unifamiliares, bifamiliares, multifamiliares, hoteles, planteles educacionales, cines, áreas verdes, oficinas, industrias, etc; es decir, si existe un plano regulador de la ciudad, se procede a determinar la demanda de acuerdo a lo estipulado en las Normas Sanitarias existentes.

Si se adopta el criterio de la dotación per cápita, la determinación del consumo medio se hará para la población futura proyectada en el período de diseño económico que se establezca. Este consumo se verá afectado por un factor de seguridad, considerándose el caudal de diseño igual a 1.25 el caudal medio.

ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE DANIEL ZALPA VALENCIA Determinación del material de la tubería

En obras de gran importancia, donde la población a servir es considerable, se debe garantizar un servicio 100 % confiable; en este caso es recomendable colocar tubería de acero. En obras de menor importancia se puede usar policloruro de vinilo (PVC), polietileno de alta densidad (PEAD) u otro material más económico.

La clase o el espesor de la tubería debe de determinarse de tal manera que ésta soporte las máximas presiones de trabajo, escogiendo los espesores por tramos de manera que la obrab sea lo más económica posible.

Determinación del diámetro de la tubería

El diámetro debe determinarse de tal manera que circule el caudal requerido de acuerdo con la demanda futura, la velocidad media del agua en la tubería debe ser mayor que 0.60 m/s, con el fin de evitar que se produzca sedimentación de las partículas transportadas por el agua y no mayor de 3.00 m/s, con el fin de evitar que se produzcan vibraciones.

Diseño de anclajes

En los lugares donde exista cambio de alineación del eje de la tubería, cambio de diámetro o ambas cosas es necesario determinar las fuerzas que existen con el fin de diseñar bloques de anclaje para mantener la tubería en la posición indicada.

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Colocación de piezas especiales

En los lugares adecuados se deben colocar los accesorios necesarios con el fin de garantizar el perfecto funcionamiento del sistema, tales como válvulas de compuertas, de purga, ventosas de admisión y expulsión de aire, juntas Dresser, válvulas de control de niveles en los tanques, bombas y cualquier otro accesorio que sea necesario. Una vez realizado el proyecto definitivo se procede; con la memoria descriptiva de la obra, los planos generales y los planos de detalles a determinar las cantidades de obras de las diferentes partidas que formarían el presupuesto y con la determinación de los precios unitarios encontrar el costo total.

Una vez planificado el tiempo de ejecución de la obra, se procede a la construcción, realizando una rigurosa inspección con el fin de garantizar la calidad de la obra, para finalmente poner en funcionamiento el sistema de conducción de agua, en beneficio de la comunidad.

Tamaño de la población

La determinación del caudal, para el diseño de las obras de abastecimiento de agua para una determinada comunidad dependerá de la población futura a servir, el diseño debe realizarse considerando esta población y la vida útil de los diferentes componentes del sistema.

En general los períodos de diseño económicos oscilan entre 10 y 40 años existiendo las siguientes recomendaciones generales:

Fuentes superficiales sin almacenamiento:

El río debe ser capaz de proveer un caudal mínimo para satisfacer la población futura de 20 a 30 años.

Fuentes subterráneas:

El acuífero debe ser capaz de satisfacer una demanda futura de 20 a 30 años, el aprovechamiento es por etapas, mediante la perforación de pozos con períodos de diseño menores de 10 años.

Obras de captación:

Dependiendo de la importancia de la obra se pueden utilizarse períodos de diseño entre 20 y 40 años.

Estaciones de bombeo:

ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE DANIEL ZALPA VALENCIA Bombas y motores con períodos entre 10 y 15 años y se debe realizar un mantenimiento adecuado.

Líneas de aducción:

El período de diseño recomendado está entre 20 y 40 años y se hace necesario un análisis económico para obras de gran importancia.

Tanques de almacenamiento:

El período recomendado es entre 30 y 40 años para tanques de concreto.

Redes de distribución:

Las redes de distribución deben de diseñarse para el completo funcionamiento del área a servir.

El crecimiento de la población es fundamental en el diseño, pero es muy difícil de determinar ya que depende de diferentes factores entre los que podemos citar los económicos, ambientales y desarrollo industrial. No se puede prever una tendencia de crecimiento ni se puede predecir cuándo se invertirá. La guerra, los cambios de técnicas industriales, los nuevos descubrimientos científicos y otros factores pueden causar cambios bruscos en el crecimiento de la población y ningunos de los métodos de pronóstico sobre crecimiento de población puede considerar estos cambios.

Puede considerarse limitación física en el crecimiento de la población como el caso de barreras geográficas. Los pueblos cercanos a grandes ciudades, con frecuencia pueden esperar un rápido crecimiento de personas que se residencien en estos pueblos y trabajen en las ciudades cercanas, siempre que no existan grandes dificultades de transporte.

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