Componentes del Sistema de Abastecimiento

Obras de Captacin

Las captaciones o tomas son estructuras de cemento que tienen como propsito recoger el agua de manantiales y escorrentas para llevarla al tanque de almacenamiento con el fin de abastecer a las comunidades.

Las captaciones se clasifican en dos:

Captaciones de aguas subterrneas: son las que utilizan las fuentes superficiales como las nacientes, as como las sub-superficiales como drenajes o pozos de poca profundidad o acuferos separados por medio de la perforacin de pozos profundos.

Captaciones de aguas superficiales: son las que usan escorrentas y depsitos superficiales como ros, lagos y embalses. Su captacin se hace mediante represas, canales, pozos y drenajes.

Existen dos tipos de tomas:

Tomas de fondo: son las que se extienden transversalmente, o sea de lado a lado del ro. Un ejemplo de este tipo de tomas son las represas, las cuales tienen un canal en la parte de arriba con una rejilla de metal diseada para el paso del agua.

Toma lateral: se ubican al margen del ro y tienen una rejilla de metal colocada de forma vertical. Algunas tienen una estructura dentro del cauce que desva el agua hacia la captacin.

La forma de las captaciones vara de acuerdo con la topografa del terreno y el tipo de sistema que se va a instalar. Estas captaciones pueden ser:

Cerradas: se usan en tomas de agua construidas en vertientes o en los nacimientos de agua.

Abiertas: se usan en ros o quebradas. Su posicin puede ser lateral o transversal al cauce.Esta toma ofrece la posibilidad de captar tanta agua como se necesite para el buen funcionamiento del sistema.

Por pozos: Los pozos permiten la utilizacin de aguas subterrneas. En este sistema, el agua se extrae del pozo y, con ayuda de una bomba, se eleva a tanque de almacenamiento. Lneas de conduccin:

Es la tubera que conduce el agua desdela fuente hasta el tanque de almacenamiento, por eso se llama lnea de conduccin. Existen dos tipos:

Lnea aductora: es la que se usa en sistemas de abastecimiento de agua por gravedad para unir la captacin de agua al tanque de almacenamiento.

Lnea de impelencia: cumple la misma funcin solo que en este caso funciona por bombeo por estar ubicado el tanque ms alto que la toma.

Sistemas de Abastecimiento de Agua

Un sistema de abastecimiento de agua es aquel que recoge el agua desde la fuente de captacin, que puede ser una naciente u ojo de agua; un pozo o un ro y la lleva, a travs de tuberas, a cada una de las viviendas o hacia una fuente de uso pblico. Las fuentes pblicas tienen como propsito abastecer a aquellas personas que no tienen agua en su casa.

El sistema de agua lo conforman los diferentes elementos y componentes de la obra fsica as como las actividades que se realizan para el adecuado tratamiento, almacenamiento y distribucin del agua.

Es importante contar durante el proceso de diseo y construccin del acueducto, con la asesora de profesionales o tcnicos especializados. Ellos pueden determinar el tipo de acueducto ms apropiado de acuerdo con las caractersticas de la zona y la ubicacin de la fuente de agua.

El diseo, construccin y administracin del acueducto se deben planificar con mucho cuidado para garantizar que el agua que llega a las familias sea agua limpia y apta para el consumo humano. El sistema de abastecimiento tiene como beneficio adicional ahorro de tiempo y esfuerzo.

Es necesario saber calcular tambin la presin, la velocidad; y el tamao y mejor ubicacin de las tuberas y obras de concreto como tanques de almacenamiento y captaciones. El diseo del acueducto debe contemplar adems, estudios topogrficos dela zona, para conocer distancias, altitudes y la localizacin de las viviendas e instalaciones comunales a donde se quiere llevar agua.

DOTACIONES Y DEMANDA DE AGUA PARA CONSUMODotaciones: Para determinar las cantidades de agua que se requiere para satisfacer las condiciones inmediatas y futuras de las ciudades o poblaciones proyectadas, se recomienda usar los valores de consumo medio diario contenido en los numerales para el diseo del sistema de agua potable.

Factores de Mximas Demandas: Estas variaciones del consumo estarn expresadas en porcentajes de las demanda promedio diario de la manera siguiente:

Demanda del mximo da: Ser igual al 130% de la demanda promedio diaria para la ciudad de Managua. Para las otras localidades del resto del pas, este parmetro estar entre el 130% a 150%.

Demanda de la hora mxima: Para la ciudad de Managua el factor ser igual al 150% de la demanda del da promedio, y para las localidades del resto del pas, ser igual al 250% del mismo da.

Prdidas en el sistema: Parte del agua que se produce en un sistema de agua potable se pierde en cada uno de sus componentes. Esto constituye lo que se conoce con el nombre de fugas y/o desperdicio en el sistema. Dentro del proceso de diseo, esta cantidad de agua se puede expresar como un porcentaje del consumo del da promedio. En el caso de Nicaragua, el porcentaje se fijar en un 20%

Mtodos y clculo para la estimacin y demanda del consumo humanoEsta norma tiene como objeto establecer los parmetros de diseo en los referentes a la potabilizacin del agua.Consideraciones GeneralesEs necesario determinar las demandas futuras de una poblacin para prever en el diseo las exigencias, de las fuentes de abastecimiento, lneas de conduccin, redes de distribucin, equipos de bombeo, planta de potabilizacin y futuras extensiones del servicio. Por lo tanto, es necesario predecir la poblacin futura para un nmero de aos, que ser fijada por los perodos econmicos del diseo.Mtodos de Clculo: A continuacin se dan algunos mtodos de clculo, sin que ellos sean limitantes para su uso. Cada Ingeniero Proyectista est en libertad de seleccionar la tasa de crecimiento y el mtodo de proyeccin usado, sustentando sus escogencias.Mtodo Aritmtico: Este mtodo se aplica a pequeas comunidades en especial en el rea rural y a ciudades con crecimiento muy estabilizado y que posean reas de extensin futura casi nulas.Tasa de crecimiento geomtrico: Este mtodo es ms aplicable a ciudades que no han alcanzado su desarrollo y que se mantienen creciendo a una tasa fija y es el de mayor uso. Tasa de crecimiento a porcentaje decreciente: Este mtodo es aplicable a poblaciones que por las caractersticas ya conocidas se le note o constate una marcada tendencia a crecer a porcentaje decreciente.Mtodo grfico de tendencia: Consiste en dibujar en un sistema de coordenadas, que lleva por abscisas aos y por ordenadas las poblaciones, los datos extractados de censos pasados y prolongar la lnea definida por esos puntos de poblaciones anteriores, siguiendo la tendencia general de esos crecimientos hasta el ao para el cual se ha estimado necesario conocer la poblacin futura entre otras. Tipos de acueductos

Acueducto por gravedad: En este sistema la fuente de captacin est en un nivel ms al toque la comunidad. El agua baja por gravedad o sea por su propio peso, hasta el tanque de almacenamiento. El sistema solo requiere el uso de vlvulas para controlar el agua y garantizar que el servicio llegueAdecuadamente a todos los puntos de distribucin ya sean hogares o fuentes pblicas.

Acueducto por bombeo: Cuando la comunidad se ubica en un nivel ms alto quela fuente es necesario utilizar bombas para elevar el agua. Estas bombas impulsan el agua hacia los tanques de almacenamiento y distribucin. Una vez en los tanques el agua baja por gravedad a la comunidad.

Existen dos tipos de bombas; las bombas elctricas y las de motor que funcionan con gasolina o diesel.

Tanque de Almacenamiento

El tanque de almacenamiento o distribucin ayuda a asegura el abastecimiento de agua, al permitir almacenarla para utilizarla en las horas y pocas de mayor demanda.El reservorio de agua tambin evita tener que suspender el servicio mientras se hacen reparaciones o actividades de mantenimiento en la captacin o en la conduccin. Los tanques se construyen generalmente en las zonas ms altas o montados sobre estructuras de concreto o metal con el fin de que el agua alcance la altura necesaria para que baje por gravedad hacia la comunidad. El desarenador

Cuando el agua viene de ros o quebradas, es comn que arrastre arena o materia orgnica. Para eliminarla es necesario construir entre la fuente o captacin y el tanque de distribucin, un desarenador que retenga los sedimentos para que no lleguen al tanque de almacenamiento y no daen las vlvulas ni las llaves.

El desarenador es un recipiente grande donde el agua circula despacio para que los sedimentos se vayan hasta el fondo por su propio peso.

El hipoclorador

Es un pequeo tanque ubicado en la parte superior del tanque de almacenamiento. En este se coloca la solucin a base de cloro que se usa para desinfectar el agua del reservorio.

Toma Domiciliara Es la instalacin que se deriva de la tubera de la red de distribucin de agua y termina dentro del predio del usuario, constituida por dos elementos bsicos: el ramal y el cuadro.Componente: Se refiere a cada una de las partes que se interconectan o se colocan para formar la toma domiciliaria. RAMAL: Es la parte de la toma domiciliaria cuya funcin es la conduccin del agua de la tubera de la red de distribucin, hacia la instalacin hidrulica intradomiciliaria. Da inicio en el acoplamiento con la tubera de la red y concluye en el codo inferior del primer tubo vertical del cuadro.CUADRO: Es la parte de la toma domiciliaria que permite la instalacin de: el medidor, la vlvula de globo y la llave de manguera. El tipo de material con que se forma el cuadro es Fo.Go. O cobre rgido.

Red de DistribucinLa obra de distribucin representa entre el 50 al 80 % del costo total de un sistema de provisin de agua potable, de donde podemos deducir la importancia que tiene la realizacin de un buen diseo que permita cumplir con su cometido al menor costo posible. El diseo de la red puede responder a los siguientes criterios: Malla abierta: el tendido de la caera es lineal. Cada punto de la red se alimenta desde una sola direccin. Los cortes del servicio pueden llegar a afectar una gran extensin, y en los finales de las caeras se producen zonas de aguas muertas, es decir sin circulacin, que pueden llegar a afectar la calidad del agua por la posibilidad de contaminacin en dichas zonas que luego se propaga al resto de la red. Malla cerrada: el diseo consiste en un marco de malla, cuadrado o rectangular que circunda el rea a servir. Las dimensiones de sus lagos se establecen entre los 300 metros como mnimo y los 600 metros como mximo. Dentro de los marcos de malla, cuyas caeras se denominan Principales o Maestras, se ubican las caeras Secundarias o Distribuidoras, las que se caracterizan por estar vinculadas exclusivamente en los lados opuestos del marco de malla, con lo que se logra el ingreso de agua desde ambos extremos, eliminando la posibilidad de producir zonas de aguas muertas.Est formada por tubera ms delgada que va de la lnea de conduccin hasta las conexiones domiciliares o las fuentes pblicas.Vlvulas: Son instrumentos mecnicos que tienen como funcin cerrar, abrir o regular la salida del agua. Las vlvulas as como las llaves deben protegerse dentro de cajas construidas, especialmente para este fin, con tapa de metal o cemento. Estas cajas deben estar enterradas o protegidas para que no les pasen por encima.Para alargar la vida til de las vlvulas y sus llaves es importante seguir las instrucciones de uso del fabricante y respetar el sentido correcto del flujo del agua sealado en la vlvula con una flecha.O Tipos de vlvulasUn sistema de abastecimiento de agua lleva diferentes tipos de vlvula. Cada una de ellas cumple una funcin especfica para garantizar el buen funcionamiento del sistema de distribucin.

Vlvula antirretorno: Estas vlvulas Impiden que el agua se de vuelva por la tubera cuando se detiene el bombeo. Vlvulas Hidrulicas: La vlvula hidrulica utiliza la energa del agua para abrirse y cerrarse. Si bien esa es su funcin principal, con el uso de los elementos adecuados, tambin puede realizar otras operaciones en cualquier instalacin hidrulica.

De acuerdo con las funciones que cumplen las vlvulas clasifican en:

Vlvulas de maniobra: de operacin mecnica, manual, automtica, neumtica o hidrulica.

Vlvulas de regulacin reductoras y sostenedoras de presin; sostenedoras-reductoras y limitadoras de caudal.

Vlvulas de proteccin: alivio rpido de presin; reductoras de presin; de retencin; anticipadoras de onda; de control de bombeo y anti-rotura o anti-inundaciones.

Vlvulas de control: imitadoras de caudal; de llenado de depsito; de altitud y volumtricas.

Vlvula reductora de presin: Esta vlvula tiene como funcin reducir la presin del agua, de acuerdo con el valor indicado en el piloto. En caso necesario la vlvula se abrir completamente para alcanzar la presin de ajuste.

La vlvula reductora se usa en puntos en donde por el nivel de consumo, es necesario reducirla presin.

Vlvula limitadora de caudal: Las redes de distribucin de agua por lo general dan servicio a muchas familias. En algunos casos esto puede provocar que no llegue igual cantidad de agua a todas las viviendas. Las vlvulas limitadoras tienen como funcin evitar las cadas de presin, los consumos excesivos en unos puntos y las deficiencias de suministro en otros.

Vlvula sostenedora de presin: Las vlvulas sostenedoras ayudan a mantener la presin mnima de funcionamiento establecida. Su funcin es mantener la vlvula hidrulica cerrada o semi-cerrada hasta quela presin de entrada alcance el valor establecido en el piloto. Cuando esto sucede la vlvula abre para mantener la presin.

Vlvula de control de nivel de depsito: Las vlvulas de control de nivel de depsito regulan el nivel del agua en el tanque. Se abren cuando el tanque se vaca y se cierran cuando el tanque se llena.

Vlvula de alivio rpido de presin: Las vlvulas de alivio rpido de presin son vlvulas de seguridad que se utilizan para descargar a la atmsfera las sobre presiones que puedan producirse en la instalacin.

Vlvulas de purga y admisin de aire: En las conducciones largas se acumula aire en los puntos altos de las mismas, el cual pude interferir la circulacin del agua. Por lo tanto, es necesario colocar purgas de aire en dichos puntos. Se han empleado vlvulas de accionamiento manual, pero se prefieren los tipos automticos.Estas vlvulas se montan en un ramal de la tubera o a la entrada de la bomba, en caso de estar situada cerca de la misma. La tubera que est antes y despus de la vlvula no debe ser muy larga para que no haya prdida de carga ni contrapresiones que afecten el mecanismo.Es necesario instalar vlvulas de alivio a la salida de grupos de bombas, para aplacarlas sobre-presiones que puedan darse cuando arrancan o se detienen los equipos.

Vlvula de control de bombeo: Las vlvulas de control de bombeo tienen como propsito proteger los equipos de bombeo de sobre-presiones cuando arrancan y se detienen las bombas. Debe montarse en la tubera, despus del grupo de impulsin. La vlvula se abre durante el arranque de la bomba y luego se cierra, lentamente, antes de que la bomba se detenga. De esta forma evita el golpe de ariete. Para detener la bomba, se utiliza el interruptor de paro del cuadro elctrico. El interruptor desactiva el solenoide o bobina y la vlvula se empieza a cerrar lentamente reduciendo poco a poco la presin en la red y evitando el golpe de ariete.

Micromedicin y sus beneficiosMedir el consumo de agua es la mejor forma para garantizar un pago equitativo por el servicio de agua potable. La medicin trae tambin beneficios ambientales al fomentarla conservacin y uso eficiente del agua potable. Al usarse menos agua, hay menor cantidad de aguas residuales y por lo tanto tambin se reduce la contaminacin.La micromedicin permite establecer un marco de operacin que favorece la transparencia en el trato al usuario o usuaria, la distribucin equitativa del agua y el pago justo por el servicio que ofrece.

Adems, permite detectar cuando hay un consumo inusual o fugas en el sistema. La medicin ayuda a la administracin a controlar el desperdicio de agua. Esto le permite ahorrar en insumos y otros gastos propios de la prestacin del servicio, por ejemplo:

Pago de energa elctrica Uso de productos de tratamiento del agua Mantenimiento de equipos Pago de tiempo extraordinario del personal

El Hidrmetro o medidor de agua

El hidrmetro es el instrumento que se utiliza para medir la cantidad de agua que pasa por la tubera. Existen diferentes tipos de Hidrmetros:

Hidrmetro combinado o compuesto: utiliza dos hidrmetros; uno principal que mide caudales ms grandes y el secundario que mide caudales menores. El propsito es tener una medicin ms precisa en caudales ms amplios.

Hidrmetro electromagntico: utiliza el magnetismo para calcular la velocidad y el volumen del agua durante un tiempo determinado.

Hidrmetro porttil: se usa para hacer pruebas de campo y verificar el buen estado de los hidrmetros.

Mantenimiento de Sistemas de Abastecimiento de Agua

Mantenimiento son todas las acciones que se llevan a cabo en forma permanente y programada para asegurar la cantidad y la calidad del aguay mantener en buen estado de operacin cada uno de los componentes y accesorios del sistema de agua; fuentes, captaciones, tanques, tuberas, vlvulas, etc.

Tipos de mantenimiento

Mantenimiento preventivo: son las acciones que se realizan peridicamente en el sistema de abastecimiento con el fin de prevenir fallas en el servicio y el deterioro de los equipos y las instalaciones. Hay que recordar que siempre es ms barato prevenir que reparar. Mantenimiento correctivo: son reparaciones que se hacen para corregir los daos o fallas que aparezcan en el acueducto. Estos daos pueden ser por el desgaste de los componentes, por manejo o mantenimiento inadecuado o por efectos de la naturaleza.

Es importante llevar un registro completo de todas las reparaciones y sustituciones de piezas que se haga, con el fin de tener claro su estado y asegurarse de contar con las piezas en el momento en que acabe su vida.

Para que el mantenimiento se d conforme los requerimientos del sistema, es importante elaborar un plan de mantenimiento. Este plan debe establecer las acciones a realizar, ya sean de limpieza o sustitucin, la fecha en que debe realizarse, los materiales que se necesitan y el nombre de la persona responsable de hacerlo.Para dar mantenimiento preventivo a un acueducto, se recomienda atender, de manera prioritaria, las siguientes partes del sistema:

Acciones permanentes para el mantenimiento preventivo de los componentes.

La captacin de la fuente

Inspeccionar mensualmente, en poca lluviosa para conocer el estado de limpieza y detectar posibles problemas.

Eliminar la maleza, vegetacin, tierra, piedras y cualquier objeto que pueda obstruir el paso del agua o contaminarla.

Construir drenajes para evitar que el agua se empoce y se contamine.

Estar atentos a derrumbes o deslaves que puedan afectar los tanques.

Verificar el manejo adecuado de los accesorios.

Revisar las vlvulas y compuertas.

Pintar las piezas y accesorios que as lo requieren.

La lnea de conduccin (lneas aductoras y de impelencia)

Verificar que no haya deslizamientos ni hundimientos en la tierra.

Revisar que no haya humedad en las lneas y reparar de inmediato cualquier fuga de agua.

Asegurar el buen funcionamiento de las vlvulas de purga para evitar la presencia de sedimentos.

Mantener el flotador en buen estado de funcionamiento.

Mantener la tubera protegida pasos elevados, quebradas y puentes.

Vlvulas

Verificar que funcionen adecuadamente para evitar que las altas presiones produzcan daos; que abran y cierren; que no haya rupturas y que estn limpias.

Tanque de distribucin

Mantener en buen estado la escalera, que lleva a la parte de arriba del tanque y la tapa de visita.

Mantener el tanque limpio y lleno.

Verificar el estado de las vlvulas de limpieza y los tubos de salida y distribucin.

Controlar el funcionamiento de las vlvulas de entrada y salida y el llenado y vaciado.

Mantener libre de sedimentos.

Pozos profundos y equipos de bombeo

Desinfectar el pozo antes de iniciar su operacin.

Evitarla incrustacin de rejillas y el revestimiento que se deriva de la utilizacin del mtodo mecnico y el tratamiento qumico.

Realizar mensualmente anlisis fsicos, qumicos y bacteriolgicos del agua.

Desarenador

Verificarlos movimientos de las vlvulas.

Mantener vlvulas y accesorios libres de sedimentos.

Redes de distribucin

Verificar el buen estado de operacin de toda la red.

Revisar las vlvulas.

Llevar registro de medicin de presin, daos y acciones de mantenimiento.

Revisin y reparacin de fugas.

Planta de TratamientoSe denomina planta de tratamiento de agua potable al conjunto de estructuras en las que se trata el agua de manera que se vuelva apta para el consumo humano. Existen diferentes tecnologas para potabilizar el agua, pero todas deben cumplir los mismos principios:1 .Combinacin de barreras mltiples (diferentes etapas del proceso de potabilizacin) para alcanzar bajas condiciones de riesgo.

2. Tratamiento integrado para producir el efecto esperado.

3. Tratamiento por objetivo (cada etapa del tratamiento tiene una meta especfica relacionada con algn tipo de contaminante).Si no se cuenta con un volumen de almacenamiento de agua potabilizada, la capacidad de la planta debe ser mayor que la demanda mxima diaria en el periodo de diseo. Adems, una planta de tratamiento de agua potable debe operar continuamente, an con alguno de sus componentes en mantenimiento; por eso es necesario como mnimo dos unidades para cada proceso de la planta.

Introduccin

El contar con un sistema de abastecimiento de agua es el sueo de muchas comunidades rurales y dispersas en donde muchas veces tienen que caminar largas distancias para obtener el agua que necesitan para las labores domsticas y con frecuencia, tomando en ueta que esa agua no cumple con los requisitos para el consumo humano.La construccin de acueductos tiene un alto costo, principalmente cuando las condiciones del terreno son muy irregulares, las viviendas estn muy dispersas o las fuentes de agua estn muy lejos de la comunidad. Lamentablemente, esta alta inversin a veces se pierde por falta de recursos, pero tambin por desconocimiento de la importancia y la necesidad de cuidar y dar mantenimiento a todas y cada una de las piezas que componen el sistema de distribucin desde el tanque de captacin hasta los tubos o plumas en las viviendas.Este pretende servir de gua a las organizaciones encargadas de la administracin de acueductos rurales para la operacin y el mantenimiento de acueductos. Este material, contiene informacin sobre cada uno de los componentes del sistema y su funcionamiento.

CONCLUSION

El sistema de agua potable tiene una prioridad relativamente baja en las asignaciones nacionales, a pesar de los enormes beneficios que pueden reportar para la salud pblica, la equidad de gnero, la reduccin de la pobreza y el crecimiento econmico. La ayuda para el sistema de agua potable est aumentando en trminos absolutos, pero su proporcin de la ayuda total disminuy. Las asignaciones de los gobiernos para el agua potable se consideran insuficientes para alcanzar la meta, en la mayora de los casos, estn muy por debajo de las metas establecidas a nivel nacional y regional.

BibliografaInstituto Costarricense de Acueductos y Alcantarillados. San Jos, 2007.Instituto Costarricense de Acueductos y Alcantarillados. Subgerencia de Sistema Delegados UEN, Gestin Acueductos Rurales. Conservacin Ambiental. Costa Rica 2008.Instituto Costarricense de Acueductos y Alcantarillados. Subgerencia de Sistema Delegados UEN, Gestin Acueductos Rurales. Operacin y Mantenimiento de Acueductos. Costa Rica 2008.Normas de Diseo de Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable1989, Ministerio de Construccin y Transporte.

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL FRANCISCO DE MIRANDAAREA DE TECNOLOGAPROGRAMA INGENIERA CIVILNUCHEO CHURUGUARAMODALIDAD MUNICIPALIZADA

Sistema de abastecimiento de agua

Prof ParticipantesIng, Rosmary Vargas Perozo Rocelys 24562312Angel Reyes 24562355Contreras Lila 18888519

Churuguara, Mayo del 2015