Abastecimiento de redes de agua

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ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

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ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADOjuan CARLOS Lpez DazIngeniero SanitarioReg. Cip 77632.

Definicin de abastecimiento de aguaSuministro de agua potable a una comunidad, que incluye las instalaciones de depsitos, vlvulas y tuberas.

Un sistema de abastecimiento de agua potable, tiene como finalidad primordial, la de entregar a los habitantes de una localidad, agua en cantidad y calidad adecuada para satisfacer sus necesidades, ya que como se sabe los seres humanos estamos compuestos en un 70% de agua, por lo que este lquido es vital para la supervivencia

Una de las mayores preocupaciones en la historia de la humanidad ha sido el procurarse agua lo ms pura y limpia posible. El tratamiento del aguaoriginalmente se centraba en mejorar lascualidades estticas deesta.La historia del agua potable es muy remota.

En Siria y Babilonia se construyeron conducciones de albailera y acueductos para acercar el agua desde sus fuentes a lugares prximos a lasviviendas. Los antiguos pueblos orientales usaban arena y barro poroso para filtrar el agua, tambinenEuropa los romanos construyeron una red de acueductos y estanques,podan traer agua desde distancias prximas a los 90 km.,instalaron filtros para obtener agua de mayor calidad, llegaban a separar el agua de buena calidad que usaban para beber y cocinar del agua de peor calidad, obtenida de otras fuentes, que utilizaban para riegos y limpiezas, hecho que hoy da en la mayor parte de las ciudades an no se separa y la misma agua que se emplea para beber se emplea para usos tales como la limpieza de inodoros.

SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA EN EL ANTIGUO PERU

El primer sistema de suministro de agua potable a toda una ciudad, fu llevado a cabo por John Gibb, en 1804, quien logr abastecer de agua filtrada a la ciudad de Glasgow, EscociaEn 1806 se pone en funcionamiento en Paris una gran planta de tratamiento de agua, en esta planta se dejaba sedimentar el agua durante 12 horas y a continuacin se proceda a su filtracin mediante filtros de arena y carbn y en 1827 James Simpln construye en Inglaterra un filtro de arena para tratar y el agua potable.

CLASIFICACION DE LAS FUENTES DE AGUASegn su origen se clasifican en :Agua metericasAgua superficialAgua de marAgua de manatial

Agua metericaAl agua que cae proveniente de fenmenos meteorolgicos, tales como la lluvia, la nieve y el granizo, es llamada agua meterica. Esta proviene de la condensacin y solidificacin del vapor de agua que contiene la atmsfera, como resultado de la evaporacin de grandes masas de agua terrestres y marinas.

Agua SUPERFICIALLa procedente de corrientes, lagunas, lagos, y embalses naturales o artificiales que pueden ser dulces o salobres.

Agua DE MARLA PROVENIENTE DE MARES Y OCENADOS, TAMBIEN DENOMINADA AGUA SALADA

Agua DE MANATIALFUENTE NATURAL DE AGUA QUE BROTA DE LAS ROCAS O DE LA TIERRA. PUEDE SER TEMPORAL O PERMANENTE. SE ORIGINA EN LA NIEVE O AGUA DE LLUVIA QUE SE FILTRA EN UN AREA Y EMERGE EN OTRA AREA DE MENOR ALTITUD, DONDE EL AGUA NO ESTA CONFINADA EN UN CONDUCTO IMPERMEABLE.

CLASIFICACION DE LAS AGUASSegn su CALIDAD LAS AGUAS SE clasifican en :TIPO IATIPO IBTIPO IIATipo iibTipo iii

TIPO IASon fuentes de aguas suBTERRANEAS que solo requieren como un proceso de tratamiento la desinfeccin, el cual es obligatorio para todos los casos

TIPO IBSon fuentes de aguas que REQUIEREN DE UN PROCESO DE FILTRACION DIRECTO EN UN LECHO GRANULAR ANTES DE SER DESINFECTDAS

TIPO IIASon fuentes de aguas que EN PRIMER LUGAR REQUIEREN DE PROCESOS DE DECANTACION, FILTRACION, COAGULACION, FLOCULACION Y DESINFECCION. . EN SEGUNDO LUGAR SON AGUAS QUE REQUIEREN DE UN PROCESO CONVENCIONAL DE OXIDACION. AQU SE INCLUYE PROCESOS DE CONTROL DE OLORES, SABORES, Y COLORES EN VALORES MEDIOS Y BAJOSTIPO IIBSon fuentes de aguas que EN PRIMER LUGAR REQUIEREN DE PROCESOS DE DECANTACION, FILTRACION, COAGULACION, FLOCULACION Y DESINFECCION. . EN CASO DE ALTAS TURBIEDADES PUEDE SER NECESARIO TRATAMIENTOS DE PRE-DECANTACION O SEDIMENTACION PRIMARIA

TIPO IIIPARA ESTE TIPO DE FUENTES DE ABASTECIMIENTO LOS PROCESOS CONVENCIONALES DE TRATAMIENTO SON INSUFICENTES Y RQUIEREN DE PROCESOS ADICIONALES ESPECIALES. DE EXISTIR SULFATOS , CLORUROS Y ELEMENTOS METALICOS, SE REUQRUIRA DE OSMOSIS INVERSA, INTERCAMBIO IONICO, ABLANDAMIENTOS, ELECTRIDLISIS, ULTRAFILTRACION O NANOFILTRACION. SI LOS PARAMETROS EXCEDIDOS SON COMPUESTOS ORGANICOS, COLOR, Y DEMANDA DE CLORO, SE REQUIERE DE PROCESOS DE OXIDACION, ADSORCION CON CARBON ACTIVADO, ULTRAFILTRACION, OZONIZACION, PRECIPITACION QUIMICA

CONSUMOPara determinar las cantidades de agua que se requiere para satisfacer las condiciones inmediatas y futuras de las ciudades o poblaciones proyectadas, se recomienda realizar un estudio exhaustivo de la comunidad a estudiar. La dotacin es el consumo de agua utilizado por una persona por da y se expresa por lo general en litros por habitante y por da (litros /habitante-da).

La determinacin del consumo se debe hacer con base en datos estadsticos del consumo pasado y presente de la poblacin (en el caso de que se disponga de esta informacin) o, si no, basndose en estos mismos datos de otras poblaciones vecinas

Clasificacin del Consumo de Agua

Tradicionalmente se ha clasificado el consumo como: 1) domstico 2) Industrial y comercial3) pblico o institucional4) prdidas y desperdiciosCONSUMO DOMESTICOEs el consumo en las viviendas, el agua utilizada para consumo, sanitarios, cocina aseo personal, etc. La determinacin del consumo domstico vara de acuerdo al nivel econmico de los consumidores, tamao de la ciudad.

CONSUMO INDUSTRIAL Y COMERCIALSuministro de agua a establecimientos comerciales e industriales tales como: fbricas, oficinas y almacenes. La importancia de este uso vara localmente, dependiendo si hay grandes industria y s esta obtienen su agua del sistema de abastecimiento pblico.

El consumo pblico es el suministro de agua a edificios pblicos, y otros servicios pblicos. Este incluye agua para edificios del gobierno, riegos de calles y proteccin contra incendio.

El agua que se usa en caso de incendio es parte del consumo de agua pblico y es obligatorio considerarlo en sistemas con poblaciones mayores de 5,000 habitantes. La cantidad de agua que todo acueducto debe tener disponible para combatir la eventualidad del incendio, se establece segn la capacidad del sistema y el rango de la poblacin proyectadaCONSUMO PUBLICO O INSTITUCIONAL

Las prdidas o desperdicios se conocen como Agua que no es contabilizada. El agua no contabilizada es atribuida a errores en la lectura de los medidores, conexiones ilegales y fugas en los sistemas de distribucin. La prdida o desperdicio se puede reducir significativamente mediante el mantenimiento cuidadoso de los sistemas y un programa regular de re-calibracin y reemplazo de medidores.Dentro del proceso de diseo, esta cantidad de agua se puede expresar como un porcentaje del consumo del da promedio. PERDIDAS Y DESPERDICIOS

FACTORES DETERMINANTES DEL CONSUMO

TemperaturaCalidad del aguaCaractersticas socio-econmicasSistema de alcantarilladoPresin en la red de distribucin de aguaTEMPERATURADebido a las condiciones propias de la actividad del ser humano, entre mayor sea la temperatura, mayor ser el consumo de agua. Por ejemplo, entre ms alta la temperatura el consumo de agua es mayor.

CALIDAD DEL AGUAEl consumo de agua ser mayor en la medida en que las personas tengan la seguridad de una buena calidad del agua.

CARACTERISTICAS SOCIO-ECONOMICASEl consumo de agua depende tambin en buena parte del nivel de educacin y del nivel de ingresos de la poblacin. Por esta razn en ciudades desarrolladas, como las capitales de departamentos, el consumo de agua es mayor que en pueblos pequeos o caseros.

SISTEMA DE ALCANTARILLADOEl hecho de disponer de una red de alcantarillado incrementa notablemente el consumo de agua potable, en comparacin con sistemas de evacuacin de excretas como letrinas.

PRESION EN LA RED PUBLICASi se tienen altas presiones en la red el flujo de agua ser mayor al abrir las llaves de los lavamanos, regaderas y otros artefactos. Igualmente, se puede presentar un mayor nmero de rupturas de tubos dentro del domicilio o en la misma red de distribucin aumentando as el volumen de agua prdida.

ADMINISTRACIONUna administracin eficiente controlar mejor el consumo de agua reduciendo las fugas y desperdicios, y controlando las conexiones ilegales

MEDIDORES Y TARIFASLa instalacin de medidores y el establecimiento de tarifas producen un impacto psicolgico en los usuarios. Cuando no se tienen medidores, ni tarifas no se tiene control sobre el uso del agua y los usuarios no valoran el recurso tendiendo a usar mayores cantidades.

TERMINOLOGIA APLICADA AL DISEOAbastecimiento.Suministro de agua.Abastecimiento restringidoSuministro de agua en horario menor a las 24 horas.Agua potable.Agua con caractersticas fsicas, qumicas y bacteriolgicas apta para el consumo humano.Agua residual.Agua que ha sido usada por una comunidad o industria.Agua residual domstica.Agua de origen domstico, comercial o institucional que contiene desechos fisiolgicos y otros provenientes de la actividad humana.Agua residual industrial.Agua de origen industrial, que contiene desechos qumicos y otros, provenientes de la actividad industrial.Agua subterrnea.Agua localizada en el subsuelo y que requiere de una estructura de captacin (pozo o galera filtrante) para su extraccin.Alcantarillado.Sistema de alcantarilladas colectores por el que se eliminan las agua servidasCondominio.Conjunto de lotes pertenecientes a una ms manzanas.Datos de diseo.Conjunto de valores para las condiciones finales e intermedias del diseo, que sirve para el dimensionamiento de los diseos de saneamiento. Los datos generalmente incluyen: poblaciones, caudales, concentracin y aportes per cpita de las aguas residuales, etc.Caja condominial.Cmara de inspeccin ubicada en el trazo del ramal condominial, destinada a la inspeccin y mantenimiento del mismo. Parte de la conexin domiciliaria de alcantarillado.Caja Portamedidor.Cmara en la que se ubica e instala el medidor; es parte de una conexin domiciliaria de agua potable.Cmara de inspeccin.Definicin general que se da a los buzones, buzonetas y cmaras especiales de desage.Colector.Tubera horizontal en un sistema de desage que recibe la descarga de ramales o montantes.Dimetro efectivo.Dimetro interior, real til, con el que se definen los clculos. Dimetro del diseo hidrulico.Dimetro nominal.Es un nmero de referencia del fabricante que no necesariamente corresponde al dimetro interior o efectivo.Estaciones de Bombeo.Son estructuras equipadas para bombear el agua potable, desde la fuente de abastecimiento superficial o subterrnea, hacia almacenamientos para su distribucin. Tambin se denomina as, a las estructuras equipadas para bombear desages.Estacin de rebombeo.Estructuras para bombear el agua potable desde cisternas o reservorios hacia otros almacenamiento, para su distribucin.Estudio de factibilidad.Documento donde se analiza con mayor profundidad los aspectos tcnicos, financieros, institucionales, ambientales, jurdicos, econmicos y sociales de un proyecto, para establecer la mejor alternativa de su viabilidad.Estudio definitivoConjunto de actividades sucesivas, que permiten obtener datos concretos para la elaboracin del o los Expedientes Tcnicos de obra. Estas actividades estn enmarcadas en las correspondientes Anteproyecto, Obtencin de disponibilidad de terreno, aseguramiento de la fuente de abastecimiento y estudio definitivo de ingeniera.Esquema Integral de Servicio de Agua Potable y Alcantarillado.Es un sistema o conjunto de sistemas interconectados, que debido a su ubicacin y desarrollo topogrfico, se integran hidrulicamente a una misma fuente de abastecimiento de agua potable y/o a una descarga comn de desage. Los esquemas se presentan en zonas de expansin urbana y en zonas con servicio que han sufrido cambios de zonificacin.Expediente tcnico de obra.Conjunto de documentos consecuencia de la elaboracin de los estudios. Este contiene: Memoria descriptiva, Especificaciones Tcnicas del Proyecto, Planos de Ejecucin de la Obra, Estudio de Suelos, Estudio Geolgico, Formato de Metrados Base, Valor Referencial, Anlisis de Precios y sus Especificaciones, Desconsolidado de Gastos Generales y Utilidad, Frmula (s) Polinmica (s), Cronograma General de Ejecucin y Cronograma de Desembolsos, Proforma de Contrato, Cdigo de Normas Tcnicas INDECOPI, Disposiciones Especficas, y otros documentos que la Disposicin Legal Vigente exija, as como tcnicos de acuerdo a la complejidad de la obra.Factibilidad de Servicios.Son los lineamientos generales de abastecimiento de agua potable y evacuacin de desages que sirven de base para la elaboracin de los proyectos de todo sistema de agua potable y alcantarillado; constituyendo por lo general un determinado Esquema Integral de Servicio.Lneas de Agua Potable.Conjunto de lneas de impulsin, aduccin, conduccin, redes primarias, redes secundarias, conexiones domiciliarias, con sus elementos que lo constituyen tale como: tubos, vlvulas, GCI, accesorios, cmaras de ingreso al sector, cajas de registro de medidor, etc.Lneas de Alcantarillado.Conjunto de emisores, colectores, redes secundarias, conexiones domiciliarias, con los elementos que los constituyen, tales como tuberas, buzones, buzonetas, cmaras especiales, cajas de registro, cajas condominiales, etc.Micromedicin.Proceso mediante el cual se instala medidores de consumo a clientes, con fines de facturacin.Obras de Saneamiento.Obras destinadas a suministrar agua potable y disponer las aguas residuales.Obras Primarias.Son obras vitales de agua potable y/o alcantarillado, constituido por la infraestructura bsica de gran envergadura tales como fuentes de abastecimiento, almacenamiento, troncales o grandes matrices de agua potable (350 mm); y colectores principales (400 mm), interceptores, emisores, sistemas de disposicin final de desages; que sirven en general a toda la poblacin de Lima Metropolitana y Callao; cuya necesidad de ejecucin se deriva del Plan Maestro.Obras Generales.Son obras vitales de agua potable y/o alcantarillado referentes a pozos, reservorios y cisternas con sus correspondientes estaciones de bombeo y rebombeo; a lneas de impulsin, conduccin, aduccin; a colectores principales, a lneas de rebose, a estaciones de bombeo y a disposicin final de desages, a travs de otros colectores o emisores o plantas de tratamiento; que sirven de sectores localizados de la poblacin, cuya necesidad de ejecucin se deriva de esquemas de integracin zonal o de la sectorizacin. En lo que ha lneas se refiere para ser considerada una obras general no deben tener conexiones domiciliarias.Obras Secundarias.Son obras constituidas por redes de distribucin de agua potable hasta 300 mm de dimetro y por colectores de recoleccin de desage hasta 350 mm de dimetro, hacia las cuales se empalmarn directamente las conexiones domiciliarias de los lotes.Pendiente MnimaValor mnimo de la pendiente determinado utilizando el criterio de tensin tractiva que garantiza la autolimpieza de la tubera.Pileta pblica.Instalacin ejecutada por SEDAPAL en rea de uso pblico, para servicios temporales de agua potable de uso exclusivamente poblacional.Proyecto de ampliacin.Corresponde a la ampliacin de la cobertura del servicio existente: instalaciones de redes y/o colectores y extensin de alguna parte del sistema. Las ampliaciones van acompaadas del mejoramiento del servicio.Proyecto de Inversin Pblica.Es una intervencin limitada en el tiempo que utiliza total o parcialmente, recursos pblicos, con el fin de crear, ampliar, mejorar, modernizar o recuperar la capacidad productora de bienes o servicios; cuyos beneficios se generen durante la vida til del proyecto y stos sean independientes de los de otros proyectos.Proyecto de mejoramiento.Corresponde a proyectos que permitan ampliar y modernizar la infraestructura de saneamiento, debido principalmente por la ampliacin de los servicios a nuevas habilitacionesProyectos de rehabilitacin.Son proyectos cuyas obras permiten la rehabilitacin de sistemas de agua potable y alcantarillado que por el termino de los aos de su vida til, han disminuido las condiciones de capacidad y/o transporte hidrulico, afectando las condiciones de servicio permanente que se brinda.Ramal condominial.Agua potable: Tubera ubicada en el frente del lote, a cada lado de la vereda, que abastece a los diferentes lotes de un condominio; empalma a una tubera principal de agua potable. Alcantarillado: Tubera ubicada enfrente o en el interior del lote, que recolecta aguas residuales de los lotes de un condominio; descarga en la tubera principal de alcantarillado.Red de distribucin.Conjunto de tuberas, accesorios y estructuras que conduce el agua desde el punto de conexin o salida, ya sea reservorio, planta de tratamiento, etc. Hasta los puntos de consumo.SCADA Supervisory Control and data Adquisition.Sistema de supervisin de control y adquisicin de datos. Es una aplicacin de software especialmente diseada para el control de procesos a distancia, proporcionando comunicacin con los dispositivos de campo (como medidores de caudal, presin, cloro, nivel, PLCs) los cuales reportan informacin de las variables principales permitiendo visualizarlas en tiempo real, supervisarlas y cambiar el comportamiento del proceso mediante ordenes remotas.Sectores.Son reas de redes secundarias de distribucin de agua potable cuyo tamao promedio es de 2 Km2, aisladas unas de otras, cada una dotada generalmente de un solo punto de ingreso y otro de emergencia, permitiendo lograr un abastecimiento equilibrado con presiones de servicio (entre 15 a 50 mca), control del caudal entregado, del cloro entregado y optimizar la gestin del control.Servidumbre.Es un derecho real, perpetuo o temporal sobre un inmueble ajeno, en virtud del cual se puede usar de l o ejercer ciertos derechos de disposicin, o bien impedir que el propietario ejerza algunos de sus derechos de propiedad.Servidumbre de paso.Servidumbre que se establece para la ejecucin de obras de tendido de tuberas de agua potable y/o alcantarillado.Servidumbre de uso.Servidumbre que se establece para la ejecucin de obras como: pozos tubulares, reservorios, cisternas, casetas de bombeo y cmaras de bombeo.Sistema de agua potable.Es el conjunto de estructuras, equipos e instalaciones que tiene por objeto transportar el agua desde la fuente de abastecimiento, hasta los puntos de consumo en condiciones adecuadas de calidad, cantidad y presin.Sistema de alcantarillado.Conjunto de conductos, instalaciones y equipos destinados a colectar y transportar aguas residuales solamente a una disposicin final conveniente, de modo continuo e higinicamente seguro.Sistema condominial.Sistema de agua potable o alcantarillado que considera el condominio como unidad de atencin al servicio.Sistema de distribucin.Comprende los siguientes componentes: almacenamiento, redes de distribucin y dispositivos de entrega al usuario, conexiones domiciliarias inclusive la medicin, pileta pblica, unidad sanitaria u otros.Sistema de Tratamiento.Conjunto de procesos que permite que el agua transforme su calidad a valores especificados por norma expresa.Suministro de agua.Cantidad real de agua al inicio de un sistema de distribucin; incluye fugas y prdidas. Difiere de la demanda en que este ltimo implica condiciones ideales de presin y permanencia en el tiempo mientras que el primero depende de la disponibilidad del recurso en una situacin de dficit entre oferta y demanda.Surtidor pblico.Instalacin sanitaria de propiedad de SEDAPAL para abastecer de agua potable a camiones cisterna que se encargan de su distribucin.Tanque de regulacin reservorio.Depsito situado generalmente entre la captacin y la red de distribucin, destinado a almacenar el agua para compensar las variaciones de consumo; el servicio es por gravedad y usualmente son apoyados o elevados.Tensin tractiva.Es el esfuerzo tangencial unitario asociado al escurrimiento por gravedad en la tubera de alcantarillado, ejercido por el lquido sobre el material depositado.Tubera de alimentacin.Tubera comprendida entre el medidor y la vlvula de llenado en el depsito de almacenamiento, o el inicio de la red de distribucin en el caso de no existir depsito.Tubera de aduccin.Tubera por cuyo medio se transporta el agua desde la captacin o tanque de regulacin hasta la planta de tratamiento, tanque de regulacin o directamente a la red de distribucin.Tubera de Conduccin.Tubera que lleva agua o desage por gravedad.Tubera de impulsin.Tubera por cuyo medio se conduce el agua o desage desde un equipo de bombeo.Tubera principal.En agua potable: tubera que, formando un circuito cerrado o abierto, abastece a diferentes condominios. En alcantarillado: tubera que recibe las aguas residuales provenientes de los ramales condominiales.Tubera de Succin.Tramo de tubera comprendida entre la criba y la entrada a la bomba.Tuberas paralelas.Dos ms tuberas colocadas lado a lado teniendo en comn los puntos iniciales (alimentacin) y finales, pero donde los flujos se dividen entre ellas. Comnmente cada tubera tiene diferente edad, dimetro, longitud y material.Zona de presin.Red de tuberas de agua que tiene en comn una lnea gradiente hidrulica esttica. Cada zona es separada de otras por vlvulas de cierre, vlvulas reguladoras de presin, estaciones de bombeo y reservorios.DATOS BASICOS DE DISEOjuan CARLOS Lpez DazIngeniero SanitarioReg. Cip 77632.

DATOS BASICOS DE DISEOPoblacinDOTACIONVARIACIONES DE CONSUMO O GASTOLEVANTAMIENTO TOPOGRAFICOESTUDIO DE SUELOSESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTALPOBLACIONEn los proyectos de obras generales de agua potable y alcantarillado (Esquemas hidrulicos), el Consultor realizar el Estudio de poblacin futura y determinar el periodo de diseo con el sustento tcnico respectivo.El consultor realizar el Estudio poblacional sobre la base de las caractersticas socioeconmicas y posibles reas de expansin, tomando como referencia las proyecciones de poblacin de la Gerencia de Desarrollo e Investigacin y del Instituto Nacional de Estadsticas e Informtica INEI.C. Los requerimientos del rea de estudio se calcularn a travs de un estudio de proyeccin de la demanda, tomando como base el Plan Maestro de los sistemas de agua potable y alcantarillado de Lima y Callao, las mismas que deben estar circunscritas a las polticas de la Empresa Administradora del Servicio de Agua Potable y Alcantarillado en cuanto a la proyeccin de la cobertura, fugas, etc.D.El consultor analizar la distribucin y crecimiento poblacional para el perodo de diseo, dentro del rea de influencia del Proyecto, para determinar la demanda y oferta actual, as como la demanda de la poblacin de saturacin del Esquema al final del perodo de diseo y variaciones de consumo.E. En proyectos de redes secundarias el Ingeniero Proyectista seguir los lineamientos establecidos en el Estudio de Obras generales aprobado, debiendo tomar como dato la poblacin determinada en dicho Estudio.F.Para las habilitaciones sin Estudios de obras generales, la densidad poblacional se basar en el Plan Maestro y los perfiles del Grupo SNIP.POBLACION

POBLACION

POBLACION

POBLACIONDOTACION

DOTACION

VARIACIONES DE CONSUMO O GASTO

VARIACIONES DE CONSUMO O GASTO

VARIACION DEL CONSUMO O GASTO

LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO

LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO

LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICOLEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO