Informe de Sanitaria - Practica Lorica

[Fecha]

Sanitaria IIng. Civil – Universidad de Sucre

SANITARIA I

INFORME DE VISITA DE CAMPO:

CAPTACIÓN, ADUCCIÓN, TRATAMIENTO, CONDUCCIÓN, Y

ALMACENAMIENTO DE AGUAS EN LOS MUNICIPIOS DE SAN ANTERO Y

LORICA (CORDOBA)

PRESENTADO POR:

LUIS E. CAUSADO

JHON C. CARABALLO B.

CLAUDIA DOMINGUEZ

JULIETH MEJIA

ING. CIVIL – VII SEMESTRE

PRESENTADO A:

ING. MARCO DE LEÓN ANGULO

UNIVERSIDAD DE SUCRE

FACULTAD DE INGENIERIA

PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL

SINCELEJO, SUCRE

2015 - I

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TABLA DE CONTENIDO

1. INTRODUCCION..............................................................................................................................3

2. OBJETIVOS......................................................................................................................................4

3. JUSTIFICACIÓN...............................................................................................................................5

4. MARCO TEÓRICO............................................................................................................................6

4.1. CONCEPTOS FUNDAMENTALES...............................................................................................6

5. PROCEDIMIENTO DE CAMPO.......................................................................................................10

6. RESULTADOS................................................................................................................................11

PARADA N°1.................................................................................................................................11

6.1. CAPTACIÓN EN LORICA..........................................................................................................11

6.2. SISTEMA DE BOMBEO ANTIGUO (4 TUBERÍAS DE SUCCIÓN).................................................14

6.3. INFORMACIÓN DE BOMBAS Y MOTOR..................................................................................15

PARADA N° 2................................................................................................................................16

6.4. PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE.....................................................................16

6.5. VERTEDEROS.........................................................................................................................17

6.6. SEDIMENTADORES................................................................................................................18

6.7. FILTROS.................................................................................................................................19

PARADA N° 3................................................................................................................................20

6.8. TANQUE DE ALMACENAMIENTO Y DISTRIBUCIÓN POR GRAVEDAD DE AGUAS....................20

7. ANÁLISIS.......................................................................................................................................21

8. CONCLUSIONES............................................................................................................................23

9. BIBLIOGRAFIA...............................................................................................................................24

10. ANEXOS FOTOGRAFICOS........................................................................................................25

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1. INTRODUCCION

A través de la historia, el hombre ha necesitado de un suministro propicio de agua

para su alimentación, salud y bienestar. El agua es una necesidad universal y es

el principal factor limitante para la existencia de la vida humana. Por ello se hace

necesario la creación de un sistema que brinde este preciado líquido de manera

eficiente y saludable para la sociedad. El acueducto, es un sistema que hace

posible lo anterior, pues este permite abastecer a una comunidad a través de un

conjunto de estructuras hidráulicas que facilitan la obtención potable de este

preciado líquido.

Durante mucho tiempo, la ingeniería ha estado desarrollando diversas tipos de

estructuras hidráulicas en combinación con elementos, y equipos mecánicos

benefician al hombre y generan desarrollo a la humanidad.

Por otra parte, el presente informe contiene una breve descripción de la visita

técnica realizada al sistema de acueducto de los municipios de San Antero y

Lorica, en el departamento de Córdoba, en los cuales se identificaron y

reconocieron algunas de las etapas y elementos de dicho sistema como lo son la

captación, aducción, tratamiento, conducción y almacenamiento de agua para su

posterior distribución a esa parte de la región cordobesa.

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2. OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Reconocer las características y el funcionamiento de las estructuras

hidráulicas para el abastecimiento de aguas desde fuentes superficiales

fluviales, en cada una de sus etapas como lo son la captación, aducción,

tratamiento, conducción, almacenamiento para su posterior distribución a la

población.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Realizar una observación y toma de datos de las características principales

de las diferentes tuberías, bombas, los elementos de la planta de

tratamiento y el tanque de almacenamiento para luego hacer un análisis de

estos.

Afianzar los conocimientos teóricos y así tener los fundamentos necesarios

en el ejercicio de la profesión como ingenieros civiles al enfrentarse con

obras de este tipo.

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3. JUSTIFICACIÓN

El agua es fundamental para todas las formas de vida conocida, el hombre vive y

siempre vivirá con la preocupación de como abastecerse del agua en sus

condiciones más puras. Los recursos naturales se han vuelto escasos con la

creciente población mundial y su disposición en varias regiones habitadas es la

preocupación de muchas organizaciones gubernamentales.

Conociendo la gran importancia que tiene el agua para la humanidad y para el

mundo en general, debemos conocer y estudiar todo lo relacionado con el

preciado líquido sinónimo de vida; Por estos motivos pretendemos estudiar a

cabalidad como se realiza la captación y como es llevada a los hogares de una

comunidad, ya que es deber de los ingenieros conocer las necesidades y como

solucionar los problemas que se presenten en dicha comunidad. De igual forma

reconocer los equipos que conforman una bocatoma puesto a que con buena

maquinaria lograremos los objetivos para subsistir.

Es por todos y cada una de las anteriores razones que mediante el presente

informe pretendemos llevar a cabo el reconocimiento de características y

funcionamiento de estructuras hidráulicas para abastecimiento de aguas desde

fuentes superficiales fluviales, específicamente fundamentándonos en la

captación, aducción, tratamiento, conducción, almacenamiento y red de

distribución observadas en la visita realizada en los sitios de obras de captación

por bombeo, conducción, de la Planta de tratamiento de agua potable (PTAP) de

San Antero (Córdoba), con sistema de tubería compuesta, estaciones de bombeo,

almacenamiento superficial y red de distribución por gravedad.

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4. MARCO TEÓRICO

4.1. CONCEPTOS FUNDAMENTALES

SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE: Es el conjunto de

obras, equipos y servicios destinados al abastecimiento de agua potable de

una comunidad para fines de consumo doméstico, servicios públicos,

consumo industrial y otros usos.

AGUAS SUPERFICIALES: Las aguas superficiales se dividen en las

corrientosas, como los ríos, canales y arroyos, y las de almacenamientos

como las de lagos, embalses y los mares. Estas fuentes son las utilizadas

para grandes abastecimientos por su abundancia. Presentan alta

vulnerabilidad a la contaminación natural y artificial, por lo cual este o de

fuente requiere tratamiento para su potabilización.

Tubería de aducción: es el tramo de la tubería de alimentación de un

sistema de distribución de agua, ubicada antes de la planta de tratamiento.

(agua cruda)

Tubería de conducción: es el tramo de la tubería de alimentación de un

sistema de distribución de agua, ubicada después de la planta de

tratamiento, y comprende la tubería después de la planta de tratamiento

hasta las redes de conducción.

ALMACENAMIENTO: Se lleva a cabo mediante tanques y tiene como

objeto regular el servicio, por ejemplo el agua que no se use durante la

demanda mínima pueda ser usada en el momento de demanda máxima.

Esta regulación está dada para períodos de tiempo de 24 horas y

contemplan, además, almacenamiento de volumen para incendios o

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interrupciones. Estos tanques pueden ser en nuestro medio superficiales o

elevados.

BOCATOMA: Una bocatoma o captación, es una estructura hidráulica

destinada a derivar desde unos cursos de agua, río, arroyo, o canal; o

desde un lago; o incluso desde el mar, una parte del agua disponible en

esta, para ser utilizada en un fin específico, como pueden ser

abastecimiento de agua potable, riego, generación de energía eléctrica,

acuicultura, enfriamiento de instalaciones industriales, etc.

BOMBA HIDRÁULICA: Una bomba hidráulica es una máquina generadora

que transforma la energía (generalmente energía mecánica) con la que es

accionada en energía hidráulica del fluido incompresible que mueve. El

fluido incompresible puede ser líquido o una mezcla de líquidos y sólidos

como puede ser el hormigón antes de fraguar o la pasta de papel.

ACCESORIOS DE TUBERÍAS: Es el conjunto de piezas moldeadas o

mecanizadas que unidas a los tubos mediante un procedimiento

determinado forman las líneas estructurales de tuberías de una planta de

proceso. Entre los tipos de accesorios más comunes se puede mencionar:

Bridas, Codos, Tes, Reducciones, Cuellos o acoples, Válvulas, Empaques,

Tornillos y niples.

Reducción concéntrica: Es un accesorio reductor que se utiliza para

disminuir el caudal del fluido aumentando su velocidad, manteniendo su eje.

Reducción excéntrica: Es un accesorio reductor que se utiliza para

disminuir el caudal del fluido en la línea aumentando su velocidad

perdiendo su eje.

Válvula de Compuerta: Esta válvula efectúa su cierre con un disco vertical

plano o de forma especial, y que se mueve verticalmente al flujo del fluido.

Por su disposición es adecuada generalmente para control todo-nada, ya

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que en posiciones intermedias tiende a bloquearse. Tiene la ventaja de

presentar muy poca resistencia al flujo de fluido cuando está en posición de

apertura total.

Válvulas de Purga: generalmente se instalan en los puntos bajos, para

desocupar la tubería y permitir las reparaciones o la limpieza periódica del

material acumulado. Este accesorio funciona como válvula de lavado.

Válvulas de Cierre en la Conducción: pueden ser de compuerta, de

mariposa o de globo y su función es aislar por tramos la tubería de

conducción para efectuar reparaciones o mantenimiento.

Válvula de corte: Se localizan al inicio de la red principal y de las líneas

ramales, su función en el sistema es el de abrir y cerrar pausadamente el

paso de agua, evitando rupturas de tubería por sobrepresiones.

Ventosas: Las ventosas son dispositivos mecánicos sencillos,

imprescindibles en todo tipo de redes de distribución de agua, cuya misión

es asegurar el correcto funcionamiento de las tuberías, regulando la

cantidad de aire libre que existe en el interior de las mismas. Las ventosas

protegen las tuberías resolviendo algunos problemas hidráulicos como

aplastamiento o explosiones, desgaste de contadores, etc.

Tubería de succión: Es el tramo de tubería, compuesto de tubos y

accesorios, que se usa para captar agua de una fuente natural superficial o

subterránea y llevarla hacia una estación de bombeo.

Tubería de impulsión: es el tramo de tubería, compuesto de tubos y

accesorios, que se usa para enviar el agua desde la estación de bombeo

hasta la planta de tratamiento.

ESTACIONES DE BOMBEO: Se da este nombre a las estructuras, las

instalaciones y equipos requeridos para tomar el agua de un sitio de menor

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altura a otro sitio de mayor altura. Las estructuras de las estaciones de

bombeo son diseñadas para montar las instalaciones, equipos y accesorios

para succionar e impulsar el agua a un lugar determinado previamente.

Las estructuras se clasifican en tres grupos: Flotantes: en aguas

superficiales, fijas en aguas superficiales y fijas en los pozos de aguas

subterráneas. Las principales instalaciones, equipos y accesorios de una

estación de bombeo son: Las bombas, motores, arrancadores, tableros de

control, transformadores, válvulas y tuberías de succión e impulsión. Las

estaciones de bombeo se clasifican de acuerdo a la succión de la bomba en

positivas y negativas.

PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE: Se denomina planta

de tratamiento de agua potable (frecuentemente abreviado como PTAP) al

conjunto de estructuras en las que se trata el agua de manera que se

vuelva apta para el consumo humano.

DESARENADOR: Es una estructura diseñada para retener la arena que

traen las aguas servidas o las aguas superficiales a fin de evitar que

ingresen, al canal de aducción, a la central hidroeléctrica o al proceso de

tratamiento y lo obstaculicen creando serios problemas Existen varios tipos

de desarenadores, los principales son: desarenador Longitudinal y

desarenador de vértice.

FLOCULADOR: El objetivo del floculador es proporcionar a la masa de

agua coagulada una agitación lenta aplicando velocidades decrecientes,

para promover el crecimiento de los flóculos y su conservación, hasta que

la suspensión de aguay flóculos salga de la unidad. La energía que produce

la agitación del agua puede ser de origen hidráulico o mecánico.

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5. PROCEDIMIENTO DE CAMPO

En primer lugar se llegó al

sistema de captación “bocatoma”

ubicada en la localidad de Lorica en

Córdoba.

Se realizó el respectivo reconocimiento de la obra, para esto se hace necesario

conocer la tubería que se está utilizando y su material de igual forma obtener las

dimensiones tanto para la succión e impulsión, además de los caudales que

suministran las dos tuberías, también adquirir datos de que cada uno de los

elementos de la estructura de captación como son las turbinas, las redes

eléctricas que generan el buen funcionamiento y los diferentes accesorios

utilizados.

Al pasar por la bocatoma realizamos una segunda parada en la planta de

tratamiento en la vía ubicada entre la localidad de San Antero y el municipio de

lorica. En la (PTAP) se identificaron los diferentes circuitos de mejoras que se le

realizan al agua captada antes de llegar a su destino final el municipio de san

antero y posteriormente a los hogares.

Por último se identificaron las

diversas partes del tanque de

almacenamiento ubicado en una parte

alta del municipio de san antero donde

pudimos apreciar la entrada del agua al

tanque por medio de la tubería, se

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observó también la magnitud que

presenta el tanque y sus diferentes

partes.

6. RESULTADOS

PARADA N°1

6.1. CAPTACIÓN EN LORICA

Figura 1: Bocatoma flotante (sistema actual)

La captación de lorica se hace en el rio Sinú se hace por medio de bombeo con

barcaza (figura 1), en la cual sube o baja de acuerdo al nivel del rio y tiene una

manguera flexible que también sube o baja de acuerdo al nivel del rio,

anteriormente existían 4 bombas de succión en la cual tiene unos elementos que

no eran necesarios como una reducción al final o que la succión no se encontraba

totalmente horizontal como debe ser; los sistemas de tuberías aéreas estaban

unidos por medio de bridas que tienen forma de anillos que tienen unas

circunferencias a los lados en las cuales se colocan unos pernos y dentro de ella

tiene un empaque que permite la hermeticidad, los elementos que conforman la

estación de bombeo necesitan de energía eléctrica para que estos puedan

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funcionar y esta contaba con una estación que transformaba la energía para su

funcionamiento de 13200 voltios a 440 voltios.(figura 2).

Figura 2: Banco de condensadores y transformador.

La impulsión de la bomba tiene un codo, cheque y válvula de corte posiblemente

esta contaba con un dispositivo para controlar el golpe de ariete puesto que cada

vez que la bomba se apaga este se produce, la adopción de la bomba la lleva

hasta una planta de tratamiento puesto que se trata de agua cruda.

La captación de bombeo en el acueducto de lorica contaba con un motor, una

bomba, impulsión, succión, válvulas de cheques y cortes, contaba con 2

impulsiones que bombeaban hacia la misma tubería la cual estaba conectada

eléctricamente con una especia de tablero eléctrico que los hace funcionar, la

válvula de cheque nos indicaba el sentido en el cual iba el flujo en la tubería, las

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tuberías eran aéreas y son más prácticas en el momento de ver que si existe un

problema es visible y se puede arreglar de una forma fácil desmontando la tubería.

Se midieron los diámetros externos de dos tuberías de polietileno:

Longitud de la circunferencia Lc1=87 cm, Lc=π∗Dext

Dext1=Lc1π

= 87cmπ

= 27.6929cm

2.54cmpulg

= 10.90 pulg.

Longitud de la circunferencia Lc2= 160 cm, Lc=π∗D

Dext2=Lc2π

= 160cmπ

= 50.92958cm

2.54cmpulg

= 20.05 pulg.

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6.2. SISTEMA DE BOMBEO ANTIGUO (4 TUBERÍAS DE SUCCIÓN)

Tubería de succión: sistema alterno

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Accesorios: sistema alterno

6.3. INFORMACIÓN DE BOMBAS Y MOTOR.

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PARADA N° 2

6.4. PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE.

La planta de tratamiento no se encontraba en funcionamiento pero se observó que

contaba con desarenadores, floculadores, sedimentadores, filtros y tanques, en el

proceso se le adiciona sulfato de aluminio para que el proceso de floculación para

la formación de coágulos y éstos tienen que tener una estancia recorrido por eso

los vertederos tienen forma de s, ya medida que a un mayor recorrido la velocidad

va disminuye. Es necesario contar con una velocidad tal que los coágulos

formados no se revienten ni para que sedimenten, a medida que sube el nivel del

agua en los sedimentadores esta se filtra por medio de unos orificios de unos

tubos que transportan el agua cristalina pero no potable, esta agua es llevada a

los filtros mediante tuberías a los tanques en el tanque se le agrega sulfato de

sodio que funciona como bactericida para matar las bacterias y el agua quede

potable y de allí se bombea.

Si se quiere saber el caudal que está siendo transportado en cualquier tiempo,

sólo se hace una medición a la altura del vertedero puesto que éstas están

relacionadas en la fórmula del caudal del vertedero. (Figura 3)

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Figura 3: Ecuación de vertedero

La estación contaba con tres unidades donde una se encontraba en stand by, se

observaron accesorios como reducciones, ampliaciones, cheques, y válvula de

corte, también se vio una unión flexible puesto que ésta no encajaba de la mejor

manera también estaba la flecha de cheque que indicaba sentido en el que se

transportaba el flujo.

6.5. VERTEDEROS

Figura 4: Vertederos en formas de S

Estos canales permiten que se vaya disminuyendo la velocidad del agua y van

aumentando la sección para así aumentar el caudal. (Figura 4)

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6.6. SEDIMENTADORES

En esta parte de la planta de tratamiento se utilizan unas paletas con inclinación

de 60º grados cuya función es retener y acumular los sedimentos que quedaron

en el agua para que vayan al fondo del tanque. Presentan además unas tuberías

con agujeros a todo lo largo de estos, por donde el agua pasa a una canal y luego

es conducida hacia filtros (figura 5).

Figura 5: sedimentadores

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6.7. FILTROS

En esta etapa el agua pasa por un sistema de filtros (figura 6) que tienen como

función principal eliminar las pocas impurezas que tiene el agua al llegar a este

punto y así lograr purificarla. Aunque cabe destacar que una vez realizado este

proceso el agua aun no es apta para el consumo humano por lo que de aquí se

pasa a un sistema de aplicación de cloro.

Figura 6: filtros

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PARADA N° 3

6.8. TANQUE DE ALMACENAMIENTO Y DISTRIBUCIÓN POR GRAVEDAD DE

AGUAS.

El tanque de almacenamiento en este caso local puesto a que se encuentra

ubicado en la zona urbana del municipio de san antero, este recibe

aproximadamente 500m3 de agua ya potabilizada proveniente de la (PTAP). Éste

tanque de almacenamiento y distribución se encuentra en uno de los puntos más

altos del municipio, por lo tanto la distribución del agua hacia los hogares se lleva

a cabo por acción de la gravedad. El tanque está compuesto por dos tuberías las

cuales proporcionan a la red de distribución de aguas del municipio de san antero,

existe una tercera tubería la cual evacuara los excesos que se produzcan en el

tanque.

Esta tercera tubería está disponible cuando existan mantenimientos en el tanque y

aun así sea necesario proporcionar el agua diaria en el municipio. El estudio del

tanque no se realizó a cabalidad por el hecho de que no existía operario para el

debido permiso. (Figura 7)

Figura 7: tanque de almacenamiento y distribución

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7. ANÁLISIS

1. Este tipo de bocatoma que posee sistema de captación flotante se emplean en

ríos que presentan grandes variaciones del nivel de su superficie o cuando sus

riberas no garantizan la estabilidad de la estructura .Este sistema de captación

que se encuentra en el rio Sinú contiene una plataforma flotante y móvil donde

están instalados los equipos de bombeo que darían paso a la siguiente etapa para

este sistema de captación, tratamiento, almacenamiento y distribución de agua

potable.

2. En la planta de tratamiento se tiene un sistema purificación con procesos

estructurados y simples, pues el agua captada no posee un buen nivel de

aceptación y no está contaminada químicamente. El tratamiento biológico que se

sigue aquí es una forma de mejorar la calidad del agua haciéndola pasar por filtros

de grava y arena donde se retiene la contaminación que trae el agua, aplicación

de sulfato de aluminio como floculante, luego más adelante se da el uso de cloro

gaseoso como protección del agua en la red de distribución

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3. Una vez que el agua ha sido tratada debe distribuirse donde se va a consumir,

pero antes esta es almacenada en un tanque elevado. Éste tanque de

almacenamiento se encuentra en uno de los puntos más altos del municipio, por

ende el agua se distribuye a la comunidad por acción de la gravedad, siendo este

sistema, generalmente, el más adecuado para el abastecimiento puesto que el

agua estará disponible con la presión adecuado en cualquier hora del día, y sujeto

a la demanda, se ejecutara el bombeo hacia el tanque.

4. La comunidad demanda el consumo de agua potable para subsistir con niveles

dignos de calidad de vida, recibiendo un agua potabilizada por medio de un

proceso de captación, tratamiento, almacenamiento y distribución del fluido,

cumpliendo todos los requisitos de calidad que se exige para su tratamiento y no

afecta la salud del consumidor.

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8. CONCLUSIONES

Finalizada la práctica y realizado el presente informe, se concluye que:

- La potabilización del agua se efectúa para mejorar sus condiciones físicas,

químicas y bacteriológicas y poderla ofrecer para el consumo del hombre,

sin afectar su salud.

- La purificación del agua demanda un complejo proceso hidráulico y

sanitario para su obtención, grandes estructuras y un sin números de

elementos para su captación, conducción, tratamiento, almacenamiento y

distribución.

- El tratamiento del agua es una acción que se lleva a cabo en las plantas de

tratamiento de agua potable, las cuales son diseñadas de acuerdo con la

calidad del agua de cada sitio. De ahí que las plantas no sean todas

iguales, pues su diseño depende de las necesidades específicas.

- El sistema de abastecimiento tiene como objetivo suministrar agua a la

comunidad, sobre la base de los siguientes criterios Cantidad

Calidad, Continuidad, Costo, Cultura del agua y Capacidad de gestión

- La potabilización del agua se efectúa para mejorar sus condiciones físicas,

químicas y bacteriológicas y poderla ofrecer para el consumo del hombre,

sin afectar su salud.

- El mejoramiento de los suministros de agua, la provisión de saneamiento

adecuado y el fomento de buenas prácticas de higiene, son elementos

primordiales para el desarrollo de la comunidad.

- Se cumplieron con todos los objetivos planteado al inicio del informe.

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9. BIBLIOGRAFIA

- Chow, VenTe. OPEN CHANNEL HYDRAULICS. McGraw-Hill. 1959.

- Internet – Páginas Web

- Apuntes de clases-

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10. ANEXOS FOTOGRAFICOS

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