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SEMINARIO SOBRE I a II II DISENO DE ABASTECIMIENTOS DE AGUA ORGANIZACION PANAMERICANA DE LA SALUD Oficina Sanitaria Panamericana, Oficina Regional de la ORGANIZACION MUNDIAL DE LA SALUD 1964 I

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SEMINARIO SOBRE

I aII II

DISENO DEABASTECIMIENTOS DE AGUA

ORGANIZACION PANAMERICANA DE LA SALUDOficina Sanitaria Panamericana, Oficina Regional de la

ORGANIZACION MUNDIAL DE LA SALUD

1964

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SEMINARIO SOBRE

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DISENO DEABASTECIMIENTOS DE AGUA

Buenos Aires, Argentina

20-29 de septiembre de 1962

Publicación Científica No. 95 Marzo de 1964

ORGANIZACION PANAMERICANA DE LA SALUDOficina Sanitaria Panamericana, Oficina Regional de la

ORGANIZACION MUNDIAL DE LA SALUD1501 New Hampshire Ave., N.W.Washington, D.C. 20036, E.U.A.

SUMARIO DE MATERIAS

Página

INTRODUCCIóN .......................................................... V

INTERVENCIóN PRELIMINAR-El programa de abastecimiento de agua en lasAméricas-Harold R. Shipman ........................................ 1

Primera Parte:Informe de los consultores

Estado de las normas para el diseño de proyectos de abastecimiento de aguapotable en América Latina-Ernest W. Steel, Haroldo Jezler y Miguel A.Lasala ............................................................. 9

Segunda Parte:Temas sometidos a discusión durante el Seminario

I. Preparación y utilización de las normas de diseño de abastecimientos deagua en América Latina-Ernest W. Steel ............................ 47

II. Información básica e intercambio de informaciones en la formulación denormas-Haroldo Jezler ............................................ 52

III. Aspectos socioeconómicos en la elaboración de normas de diseño de sistemasde abastecimiento de agua-Nicolás Nyerges V ........................ 60

IV. Materiales y equipos; su efecto sobre las normas de diseño de sistemas deabastecimiento de agua-Charles A. Morse, Jr ......................... 74

V. Elaboración de anteproyectos y proyectos completos de abastecimiento deagua-Oswaldo Bahamonde ......................................... 83

VI. Normas de calidad del agua-José Capocchi ........................... 102

VII. Normas de proyectos de sistemas de distribución-Walter A. Castagnino. 111

VIII. Normas para fuentes de abastecimientos subterráneos-G. F. Brig-gs ..... 119

IX. Consideraciones de diseño en la sedimentación y filtración del agua-Kenneth V. Hill ................................................... 140

X. Otros problemas de diseño en el tratamiento de agua: mecanización yautomatización, desinfección por cloración y tratamientos especiales-Victorio L. Inglese ................................................. 158

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SUMARIO DE MATERIAS (cont.)

Tercera Parte:Conferencias pronunciadas durante el Seminario

Página

Objetivos de los diseños de proyectos de abastecimientos de agua-RichardHazen.............................................................. 171

El abastecimiento de agua a Buenos Aires y sus problemas-M. A. Marzinelli.. 178

Problemas relativos a la calidad del agua en América Latina-Fausto Guimaraes. 180

Diseño funcional en plantas de tratamiento de agua-Charles R. Cox ........ 183

Importancia de los objetivos nacionales para las realizaciones en materia deabastecimiento de agua-Charles Pineo ................................. 192

El problema de obtener servicios adecuados de ingeniería en América Latina-Ernest W . Steel .................................................... 198

Anexos

LISTA DE PARTICIPANTES ................................................. 204

PROGRAMA DEL SEMINARIO ................................................ 209

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INTRODUCCION

En la ciudad de Buenos Aires, Argentina, se celebró del 20 al 29 de septiem-bre de 1962 el Seminario sobre Diseño de Abastecimientos de Agua, auspiciadopor la Oficina Sanitaria Panamericana, Oficina Regional de la OrganizaciónMundial de la Salud, y por la Administración General de Obras Sanitarias dela Nación, de Argentina, con la colaboración del Ministerio de AsistenciaSocial y Salud Pública de Argentina, y de la Facultad de Ingeniería de laUniversidad Nacional de Buenos Aires. Asistieron consultores de la OficinaSanitaria Panamericana, de la Agencia para el Desarrollo Internacional delos Estados Unidos de América y del Banco Interamericano de Desarrollo.Veintidos paises de las Américas se hicieron representar por medio de ingenierosgubernamentales que trabajan en el diseño de abastecimientos de agua.

El Seminario continuó la serie de reuniones técnicas auspiciadas por laOficina Sanitaria Panamericana, orientadas hacia la diseminación e inter-cambio de conocimientos en el campo del abastecimiento de agua, y fue,posiblemente, la primera reunión internacional dedicada exclusivamente anormas de diseño.

Su propósito fue discutir las normas de abastecimiento de agua que seutilizan en las Américas y estudiar la manera de mejorarlas, revisarlas oampliarlas, ya que a través de diseños adecuados se cree que sería posiblecumplir con el objetivo de dotar de agua potable y en cantidad adecuada, enel menor tiempo posible y al menor costo.

Preparación y desarrollo

Como tarea previa a la celebración del Seminario, en abril y mayo de 1962,Ernest W. Steel, Haroldo Jezler y Miguel A. Lasala, ingenieros consultores dela Oficina Sanitaria Panamericana visitaron 19 paises de América Latina conel fin de obtener información sobre las normas y prácticas relativas al diseñode abastecimientos de agua, las obras y diseños realizados en años recientes,el grado de utilización de servicios de ingenieros en ejercicio privado y validezde los datos básicos-tales como población, tasas de consumo de agua, hidro-logía superficial y subterránea, etc.-así como la investigación sobre laexistencia de un programa planeado adecuadamente para el mejoramiento de

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los abastecimientos de agua potable. Una vez terminado el estudio, los con-sultores sometieron un informe sobre el mismo que formó parte de los docu-mentos del Seminario y que aparece en la Primera Parte de esta obra.

Como consecuencia de la labor realizada y de las informaciones recogidaspor los consultores, se señalaron 10 temas para ser discutidos en el Seminario,cada uno de los cuales fue preparado por un profesional designado por laOficina Sanitaria Panamericana. Dichos temas, que abarcan la SegundaParte de esta publicación, fueron los siguientes: I) Preparación y utilizaciónde las normas de diseño de abastecimientos de agua en América Latina; II)Información básica e intercambio de informaciones en la formulación denormas; III) Aspectos socioeconómicos en la elaboración de normas de diseñode sistemas de abastecimiento de agua; IV) Materiales y equipos; su efectosobre las normas de diseño de sistemas de abastecimiento de agua; V) Elabora-ción de anteproyectos y proyectos completos de abastecimiento de agua; VI)Normas de calidad del agua; VII) Normas de proyectos de sistemas de dis-tribución; VIII) Normas para fuentes de abastecimientos subterráneos; IX)Consideraciones de diseño en la sedimentación y filtración del agua, y X)Otros problemas de diseño en el tratamiento de agua: mecanización y auto-matización, desinfección por cloración y tratamientos especiales.

El Seminario se organizó para alentar los debates y el intercambio de ideas,y teniendo en cuenta la extensión de los temas a tratar, no se hicieron intentosdefinitivos de llegar a conclusiones y recomendaciones sobre la política a seguir.Su objetivo principal fue ofrecer una buena oportunidad para las discusionesy proporcionar a los participantes ciertos antecedentes que pudieran utilizaren futuras actividades.

Durante cinco dias se trataron dos temas diarios, cuya exposición se hacíaen la mañana, los que pudieron ser desarrollados libremente por cadaexpositor. Después de la presentación de los temas en sesión plenaria, losdelegados y los consultores se constituían en grupos de trabajo para realizarla discusión. Cada grupo contaba con un Secretario Permanente previamentedesignado. Para cada tema discutido el grupo eligió su propio Relator y suDirector de Debates. Se preparó un cuestionario para que sirviera de guía enel debate de cada tema, al que, sin embargo, no tenían que ceñirse estricta-mente. Cada tema fue considerado por dos grupos de trabajo. Por la tarde, ensesión plenaria, se dieron a conocer las conclusiones combinadas de los dosgrupos que habían discutido cada tema. Los Relatores de cada grupo revisaronlos informes basados en estas discusiones y el último día del Seminario estosinformes revisados fueron considerados de nuevo, en una discusión final, portodos los participantes, los que, en general, convinieron con las ideas básicasexpuestas por los consultores.

Además de los temas mencionados, se dictaron seis conferencias a cargo deexpertos en la materia, las cuales aparecen en la Tercera Parte de este informe.Dichas conferencias se celebraron en horas de la tarde, previamente a lasreuniones de las sesiones plenarias destinadas a la discusión de los temas, yfueron las siguientes: 1) Objetivos de los diseños de proyectos de abasteci-mientos de agua; 2) El abastecimiento de agua a Buenos Aires y sus problemas;3) Problemas relativos a la calidad del agua en América Latina; 4) Diseñofuncional en plantas de tratamiento de agua; 5) Importancia de los objetivos

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nacionales para las realizaciones en materia de abastecimiento de agua, y6) El problema de obtener servicios adecuados de ingeniería en AméricaLatina.

Aun cuando no se resolvieran todas las diferencias existentes, es indudableque el Seminario tuvo la virtud de estimular las ideas, sintetizar las discre-pancias y llegar a puntos de vista que representan un acuerdo en determinadosaspectos técnicos, lo que ya de por si cumple con el objetivo que inspiró sucelebración.

Por supuesto, no se pretendía que una primera reunión resultara en elestablecimiento de una serie de normas escritas, pero se abriga la esperanza deque este informe sea de valor como guia para la preparación, revisión o exten-sión de las normas. Puede, asimismo, servir como punto de partida para untrabajo más intenso en relación con las normas que puedan prepararse en unfuturo. Es de esperar que los participantes en el Seminario y aquellos queexaminen este informe lleguen a la conclusión de que todo pais necesita elestablecimiento de criterios sobre el diseño de abastecimientos de agua quesean técnicamente correctos y que satisfagan las necesidades de la población.

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EL PROGRAMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUAEN LAS AMERICAS*

HAROLD R. SHIPMAN

Jefe del Departamento de Saneamiento del MedioOficina Sanitaria Panamericanat

En nombre de la Organización Pana-mericana de la Salud y de la OrganizaciónMundial de la Salud, deseo aprovechar estaoportunidad para hacer llegar a ustedes lossaludos cordiales de los Directores de ambasOrganizaciones y nuestro profundo reconoci-miento al Gobierno de la República Argen-tina y a las autoridades de las diferentesinstituciones que han colaborado con noso-tros para hacer posible la realización de esteSeminario.

Algunos de ustedes probablemente asistenpor primera vez a un seminario internacionalauspiciado por la Oficina Sanitaria Pana-mericana; para otros, en cambio, este es lacontinuación de reuniones anteriores y yaestán familiarizados con los objetivos quedeseamos alcanzar a través de esta clase deactividades.

Creo oportuno hacer una corta revisiónde la historia de los programas regional ymundial de abastecimiento de agua, con elobjeto de indicar lo que estamos haciendoahora y a donde tenemos intención de llegar,para justificar la razón de este Seminariosobre Diseño de Abastecimientos de Agua,y poder en esa forma precisar su posicióncon respecto al programa de agua en lasAméricas.

* Palabras pronunciadas por el Ing. Shipmanen la sesión inaugural del Seminario, el día 20 deseptiembre de 1962, en el Aula Magna de laFacultad de Ingeniería de la Universidad Nacionalde Buenos Aires, Argentina.

t Actualmente Ingeniero de la División Indus-trial, Departamento de Operaciones Técnicas delBanco Mundial.

La Organización Panamericana de laSalud (OPS) se transformó en OficinaRegional de la Organización Mundial de laSalud (OMS) en 1949; al año siguiente secrearon los departamentos encargados dellevar a cabo los programas en el campo delsaneamiento ambiental, que incluye princi-palmente: abastecimiento de agua, eli-minación de aguas servidas y residuosindustriales, eliminación de basuras y dese-chos, higiene industrial, control de la con-taminación del agua y del aire, control devectores e higiene de la leche y de losalimentos.

En los 10 años anteriores a 1958, tanto laOPS como la OMS llevaron a la prácticaprogramas en todos estos terrenos sinintentar establecer prioridad alguna y deacuerdo con las solicitudes de los GobiernosMiembros y del tipo de actividad que fuesemás necesaria.

En 1957 se hizo una evaluación de lasactividades y realizaciones de la Organiza-ción en la década anterior y se llegó a laconclusión de que, vistos los hechos a escalamundial, los progresos logrados eran muchomenores de lo que podría esperarse. Secreyó entonces conveniente seleccionar unao dos de las actividades más importantesdesde el punto de vista de la salud pública ycolocarlas en situación preeminente. Esto nosignifica que la Organización decidieraretirarse de las demás actividades sino quecontinuaban a un nivel considerablementemenor al de los programas de prioridad. Seconsideró que el abastecimiento de agua era

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2 Diseño de abastecimientos de agua

la actividad más importante y se concedióel segundo lugar a la eliminación de aguascloacales.

En 1958, la Organización Panamericanade la Salud convocó un Comité Asesor elcual se integró con las principales figuras dela ingeniería sanitaria de este Hemisferio.Basándose en las recomendaciones de eseComité, se iniciaron las actividades deabastecimiento de agua en las Américastomando en cuenta aquellos problemas queaparecían como más importantes y quedebían solucionarse si los programas deabastecimento de agua en cada uno de losPaíses Miembros siguieran a un ritmo quehiciera posible la dotación de agua potableal mayor número de personas y en el menortiempo posible.

Algunos de los puntos principales tratadospor el Comité y que han servido de base parala politica seguida por nuestra Organizaciónen los últimos cuatro años son los siguientes:

1) No es suficiente que el agua sea debuena calidad; debe disponerse además encantidad adecuada. Esto quiere decir que sila salud pública de un país ha de mejorarseen forma duradera, es necesario proveeragua potable en cantidades adecuadas. Laexperiencia demuestra que donde la pobla-ción tiene que transportar el agua desdelargas distancias la utiliza únicamente parabeber y para cocinar los alimentos, sin quenada quede para la higiene personal o lalimpieza.

2) El obstáculo más significativo que haretardado la construcción de sistemas deabastecimiento de agua es de orden econó-mico. El ritmo de construcción de sistemas deabastecimiento de agua en la pasada décadafue más lento que el crecimiento de lapoblación, con el resultado de que máspersonas se encontraban sin agua en sushogares en 1960 que en 1950. En muchospaíses se ha seguido una politica basada enla idea de que el agua, como el aire, es undon de Dios, y debe regalarse a la poblacióno, por lo menos, suministrarse a un precio

inferior al costo. El efecto de esta politicaha sido que, siempre que se ha construidoun nuevo sistema de abastecimiento de agua,no solamente se ha pagado con fondosoficiales sino que ha funcionado y se ha con-servado mediante esos mismos fondos. Estosignifica que cada año el presupuestonacional debía aumentarse para cubrir loscostos de funcionamiento y conservación,reduciendo así los fondos disponibles para laconstrucción de nuevos sistemas o amplia-ción de los existentes. Entendia el Comitéque, a menos que esta situación cambiara,pocas esperanzas podían abrigarse desolucionar el problema.

3) Muchos sistemas de abastecimientocobraban tasas reducidas por el agua; pero,en razón de una dirección deficiente, malaadministración e igual funcionamiento yconservación, la recaudación era menor quela requerida para hacer frente a los costosde operación y mantenimiento, y no quedabadinero disponible para amortización. Talessistemas necesitaban casi siempre dineropara su ampliación y modernización, pero, acausa de su situación financiera desfavorable,no podían solicitar fondos a ninguna institu-ción de préstamos responsable.

4) En 1958 no se hicieron préstamosinternacionales para abastecimientos deagua a ningún país de América Latina.Los bancos consideraron que el abasteci-miento de agua representaba un riesgofinanciero, carente de interés y, en con-secuencia, en la década de 1950-1960 sehicieron muy pocos préstamos de ese tipo.Al considerar la magnitud del problema delagua en América Latina, el Comité llegó a laconclusión que las exigencias de capitalnecesarias para resolver el problema erantan grandes que hacia improbable la solucióndel problema sólo con fondos de origen inter-nacional. Se reconoció que el capital inter-nacional podía ser muy útil para realizar lasreformas necesarias en la organización,dirección y la política fiscal, y podía actuarcomo agente catalizador para estimular las

Intervención preliminar 3

inversiones locales en sistemas de abasteei-mientos de agua. Fundamentalmente, sinembargo, se reconoció que el problema delagua en cada país sería resuelto únicamentecuando ese país adoptara los principios deuna organización sana, buena administra-ción y una politica fiscal que estableciera unatarifa que la población pudiera pagar y queal mismo tiempo fuese suficiente para cubrirlos costos de funcionamiento, conservacióny amortización.

5) Es necesario que los sistemas de aguasean diseñados con vista a la máximautilización de los materiales locales; y con laeliminación de equipos complicados ycostosos, inadecuados para las condicionesde la mano de obra del país e incompatiblescon la economía nacional. Con frecuencia loscriterios de diseño empleados en un país nose ajustan siempre a las necesidades de otrospaíses u otras regiones de un mismo pais. Eldiseño que nos enseñan los libros de texto amenudo ha conducido a la instalaciónde sistemas de abastecimiento de aguacostosos e inadecuados a las condicioneslocales.

Tomando en cuenta los factores prece-dentes, la Organización ha establecido supropia política en el campo del abasteci-miento urbano de agua y ha dirigido susesfuerzos a ayudar a los Gobiernos en lasolución de sus problemas.

Este Seminario representa uno de lostipos de actividad en los que estamosempeñados. En los últimos cuatro años seha puesto especial énfasis en los aspectos deorganización administrativa y finanzas.Hay una necesidad permanente de destacarestos aspectos porque en muchos países y enmuchas ciudades existe aún la necesidad deuna reforma de fondo si se desea lograr elobjetivo de una buena administración. Acausa de la interrelación del diseño y lafinanciación, creemos que este Seminario esoportuno y puede servir como el primero deuna serie de reuniones técnicas para estudiarproblemas que conciernen directamente alcosto de la construcción y al funcionamiento

de las instalaciones de abastecimiento deagua.

Intencionalmente la OPS/OMS ha en-carado los problemas urbanos del agua enprimer lugar antes de dedicarse a los pro-gramas rurales, porque es posible servir aun mayor número de personas en un períodomenor con un ahorro máximo de dinero ypersonal cuando esas personas se congre-gan en grandes masas urbanas; tambiénporque a causa de la mayor disponibilidad depersonal técnico y administrativo es másfácil administrar y financiar obras urbanas.Se cree que si se ayuda a las comunidadesurbanas a solucionar sus problemas, estobeneficiaría también a los programas rurales,al establecer una norma que pueden seguirlas zonas rurales y al mismo tiempo dejafondos disponibles para programas rurales alproducirse ahorros una vez que los sistemasurbanos llegan a ser financieramente autó-nomos.

Habiendo observado que en muchospaíses latinoamericanos las actividadesprimordiales se orientan hacia los programasurbanos de agua; al notar que en la actuali-dad el Banco Interamericano de Desarrollo,por sí solo, ha hecho préstamos para sistemasde agua y cloacas por un valor total de casi170 millones de dólares, suma que secompleta con casi 100 millones de dólaresprovenientes de fondos locales; y además queahora no se está produciendo un aumentosimilar de actividades en el terreno rural,parece necesario dirigir nuestra atención aldesarrollo de políticas y criterios aplicablesa la solución de los problemas rurales deagua.

La Carta de Punta del Este establececomo meta la provisión de agua y alcantari-llado al 50 % de las poblaciones rurales comomínimo en los próximos 10 años. En cuantoa las comunidades urbanas, la misma Cartaestablece que un mínimo del 70% de laspoblaciones serán dotadas de agua y alcan-tarillado en el próximo decenio.

Al considerar el problema rural debemos

Diseño de abastecimientos de agua

definir lo que significa proveer de agua al50% de la población. ¿Significa una bombamanual y un pozo para comunidades de300 a 400 habitantes para suministrar aguapotable? ¿Significa un sistema completo deabastecimiento de agua a cada casa, osignifica un término medio entre estos dosextremos? Hemos dicho que si bien la bombade mano suministra agua potable, nosatisface la necesidad de una cantidadadecuada de agua fácilmente accesible. Almismo tiempo, cuando uno observa lasingentes sumas que se requerirán para hacerllegar agua a cada hogar rural de AméricaLatina, es evidente que la politica rural parael agua debe llegar a un equilibrio entre lasnecesidades de la comunidad y el dinerodisponible.

Me gustaría presentar mis propios puntosde vista acerca del enfoque a este dilema ysugerir lo que creo debe ser el camino aseguir para alcanzar ese objetivo.

Creo que cada comunidad latinoamericanadebe establecer su propia definición de lo quesignifica proveer de agua al 50% de supoblación. Esta definición tendrá quebasarse en la contribución que la comunidadesté dispuesta a hacer para su sistema deabastecimiento. Es dable esperar que sedispondrán algunas cantidades de dineroprovenientes del gobierno central paraayudar a la mayoría de las comunidadesrurales. Puede suponerse, sin embargo, queel importe de dichos fondos no permitirá enmuchos casos más que un pozo con unabomba manual. En el caso de que unalocalidad cualquiera desee una instalaciónmás complicada, incluyendo quizás untanque elevado y un sistema limitado dedistribución a varios grifos públicos, es dela incumbencia de esa comunidad proveerlos fondos necesarios adicionales a los fondosdel gobierno central para esas construcciones.

Hace cuatro años tuve oportunidad devisitar muchos paises latinoamericanos y enesa ocasión se me informó que no era posibleesperar que tuviese éxito un programa

basado en la idea de que la población debepagar el costo necesario para producir elagua. Esta afirmación se hizo teniendo encuenta únicamente los centros urbanos:hoy día hay ejemplos suficientes en todaAmérica Latina que demuestran buenmanejo y financiación de abastecimientos deagua, y existen tantos paises que siguen lapolítica de autofinanciación de los sistemasde agua que creo posible afirmar con certezaque lo que ayer fue considerado casi im-posible es hoy una realidad comprobada.

En mi visita a varios paises durante esteviaje he oido las mismas afirmaciones conrespecto al programa rural de abastecimientode agua que oí hace cuatro años conreferencia al programa urbano. Esencial-mente, esta afirmación consiste en que lapoblación rural no tiene dinero ni fuentes derecursos y que es imposible esperar ningúnapoyo financiero de los grupos rurales. Haysiempre seguridad de contar con mano deobra pero no con provisión de fondos.

Reconozco que existen grandes diferenciasentre una comunidad y otra, y aun dentrode un mismo país, y que algunos gruposestán en peor situación que otros en cuanto ala posibilidad de encontrar dinero para sussistemas de agua. No obstante, creo que si sedesea alcanzar los objetivos de la Carta dePunta del Este en lo referente a programasrurales de agua y alcantarillado, y si hemosde esperar que la definición de "provisiónde agua", signifique algo más que unasimple bomba de mano para una comunidad,entonces, creo que debemos hacer todos losesfuerzos para obtener el concurso de lascomunidades rurales en un programadestinado a ayudarse a sí mismas.

Estoy convencido de que a menos que losGobiernos puedan demostrar que sus comuni-dades rurales realmente desean contar consistemas de agua y están dispuestas a con-tribuir las sumas iniciales necesarias y hacerlos pagos anuales para cubrir el costo defuncionamiento, conservación y amortiza-ción parcial, las instituciones de préstamos

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Intervención preliminar 5

locales e internacionales tendrán pocointerés en prestar dinero a dichas comuni-dades. Parece igualmente obvio que laorganización necesaria para supervisartécnica y administrativamente a las comuni-dades rurales debe ser firme y bien con-cebida. En mi opinión el enfoque debe seralgo diferente en el caso de las áreas rurales yurbanas y, a este respecto, creo que lasituación ideal se produce allí donde losMinisterios de Salud Pública, por medio desus organismos de salud rural, lleven a cabolas funciones de ingeniería y administraciónrelacionadas con los programas rurales deabastecimiento de agua.

Puede observarse en muchos países delHemisferio que el cúmulo de trabajos aemprender por las reparticiones nacionales yprovinciales del ramo en sistemas urbanosexcede la capacidad de tales reparticionespara completar el trabajo dentro de un altonivel de excelencia técnica. Esto lleva a laconclusión de que el sistema de agua ruralserá olvidado o por lo menos postergadopara el final a menos que se comprometa ydé responsabilidad al respectivo Ministeriode Salud Pública con sus ingenieros y suorganización local, en los programas rurales.

Antes de terminar, puede que sea deinterés para ustedes una reseña de losservicios técnicos prestados a los GobiernosMiembros por la Organización Panamericanade la Salud, en materia de abastecimiento deagua, en 1961.

Estos servicios se brindan sobre la base deayudar a los ingenieros nacionales a realizarsus trabajos. No es la política de la OPShacer los trabajos, sino ayudar a los in-genieros locales a realizarlos por sí mismos.

Los servicios técnicos suministrados a losGobiernos se efectúan en los campos de laplanificación de sistemas de abastecimientos

de agua, organización, administración, conta-bilidad, procedimientos y métodos comer-ciales, información y educación pública,diseño, posibilidad, financiación, tarifas deagua y revisión técnica.

Uno de nuestros ingenieros trabaja enconstante coordinación con el BancoInteramericano y se ofrecen servicios deoficina a los ingenieros y representantes delos Gobiernos que vienen a Washington ynecesitan ayuda en la redacción y elaboraciónde informes necesarios para acompañar lassolicitudes de préstamos a los bancos inter-nacionales. En resumen, la OrganizaciónPanamericana de la Salud ha suministradoy continuará suministrando todo tipo deayuda a los Gobiernos en el campo delabastecimiento de agua.

En razón de que nuestra politica estádeterminada por los delegados de cada unode sus paises, dado que los Gobiernos Miem-bros son nuestros empleadores, y que sóloprestamos ayuda a los mismos cuando lasolicitan, ustedes deben saber que estamos asu disposición y gustosamente colabora-remos siempre que ustedes demuestreninterés en que así lo hagamos.

Deseo nuevamente agradecer al Gobiernode la República Argentina, a Obras Sani-tarias de la Nación, a la UniversidadNacional, al Ministerio de Asistencia Socialy Salud Pública y a la Agencia para elDesarrollo Internacional por la ayuda queha hecho posible este Seminario y asegurar acada uno de ustedes y a los Gobiernos querepresentan que nuestra Organización estásiempre dispuesta a brindar toda la ayudaposible para el estímulo y desarrollo de losprogramas de agua, tanto urbanos comorurales, que serán necesarios para que losobjetivos de la Carta de Punta del Estepuedan realizarse.

Primera Parte

Informe de los consultores

ESTADO DE LAS NORMAS PARA EL DISEÑO DE PROYECTOS DEABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE EN AMERICA LATINA

ERNEST W. STEEL

Profesor del Departamento de Ingeniería CivilUniversidad de Texas, Austin, Texas, E. U. A.

HAROLDO JEZLER Y MIGUEL A. LASALA

Consultores de la Oficina Sanitaria Panamericana

En los meses de abril y mayo de 1962fueron visitados 19 países latinoamericanospor tres ingenieros consultores de la OficinaSanitaria Panamericana con el fin deobtener información sobre las normas yprácticas de diseño de proyectos de abasteci-miento de agua, obras de diseño hechas enaños recientes, grado de utilización deservicios de ingenieros privados, y la validezde datos básicos, como población, tasas deconsumo de agua, hidrología superficial ysubterránea, etc. También se averiguó sihabia en dichos paises un programaadecuadamente planeado para el mejora-miento de los abastecimientos de aguapotable.*

Doce de los países visitados cuentan connormas escritas, si bien algunas de ellassólo se aplican parcialmente, y otras, aunqueescritas, aún se hallan bajo estudio o no hansido aprobadas por la autoridad competente.El cuadro No. 1 muestra los países quecuentan con normas escritas, títulos deéstas, fecha, órgano que las definió y siestán pendientes de aprobación oficial.

Se observará que la fecha de casi todas lasnormas escritas es reciente, lo que confirmala creencia general entre los ingenieros,incluso los de países que aún no las tienen,de que debe haber normas escritas. No

* En el apéndice que aparece al final de estetrabajo se ofrece la información detallada, porpaíses, en orden alfabético.

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obstante, hubo una considerable diferenciade opinión en cuanto al grado de flexibilidadque dichas normas deben tener.

Se observará también en el mismo cuadroque, en ciertos países, hay normas prepa-radas por más de un organismo, las cualessólo pueden ser aplicadas en alguna ciudadparticular o dentro de alguna otra circuns-cripción política del país. En los casos enque las normas fueron escritas por unadependencia del Ministerio de Salud Públicao por algún otro organismo nacional, lasprimeras sólo se aplican en pequeñaspoblaciones, y las segundas en ciudades demás de un cierto número de habitantes.

Debe señalarse que la falta de normasescritas en un país dado no supone que eldiseño de los proyectos de abastecimientode agua no esté sujeto a control técnico. Enla preparación de diseños, todos los paísesvisitados han seguido prácticas de ingenieríaaceptadas, escritas o no. En algunos casos seindicó que las prácticas de diseño eran lasvigentes en los Estados Unidos de América,en Gran Bretaña, en Alemania, o unacombinación de varias de ellas.

Los cuadros Nos. 2-5 muestran algunosdetalles sobre las normas escritas vigenteshoy en distintos países. Hay que mencionarde nuevo que sólo las normas escritas apare-cen en los cuadros y se recalca que los detallesde los diseños no se proponen como partes deuna norma modelo. Los numerosos espacios

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13

14 Diseño de abastecimientos de agua

CUADRO NO. 2.-Normas escritas para abastecimientos de agua en paises de América Latina, 1962.

Periodo de diseño (en años)

Area I Normas g . 4(1.000 División administrativa existentes 9KM

2) .5 (escritas) S B

Argentina.. . 2.781 20,0 22 provincias no . . . . .. .. ... ..Bolivia..... 1.099 3,6 9 departamentos parcial síi ... í ...s...Brasil ...... 8.513 72,0 21 estados si sí sí sí ... 30 20 20 20

Colombia.... 1.138 15,0 17 departamentos sí sí sí no 20-30 ... ... 15-30 ...Costa Rica.. 51 1,3 7 provincias no . . . . .. .. .. .. ...Chile ........ 742 7,6 25 provincias en prepa- . .. ... sí ..............

raciónEcuador ..... 271 4,1 19 ' en prepa- ............

ración

El Salvador.. 34 2,6 14 departamentos sí si .. .. .. .. .. .. ...Guatemala.. 109 3,8 22 " sí sí ... ... 30 30 30 10 20Haití ........ 28 4,1 5 " tentativaHonduras... 112 1,9 18 "sí si sí i ... 1015-30 15-20 5-15 10-20México ..... 1.969 35,0 29 estados no ......... .............Nicaragua... 148 1,5 16 departamentos en prepa- . .. .. .. .. ...

ración

Panamá ...... 75 1,1 9 provincias si sí sí ... 2530Paraguay.... 407 1,8 16 departamentos en prepa- . .........

ración (a)

Perú ........ 1.249 11,0 23 departamentos parcial ... sí............Rep. Domini-

cana ....... 50 3,1 20 provincias no ... ... ... ... ... ... .....Uruguay ..... 187 2,4 19 departamentos no ......... ...............Venezuela... 912 7,5 20 estados sí si sí sí 40-50 ... 40-50 10-15 20-30

a) Se refiere s61o a control sanitario.... Información no disponible.

en blanco que aparecen en los cuadrosindican que las normas no abarcan talespuntos y debe llegarse a la conclusión de queaunque sean escritas no tienen, en muchoscasos, alcance completo o por lo menosadecuado.

Las normas escritas de los cuadros Nos.2-5 muestran ciertos puntos de semejanza yciertas discrepancias en cuanto a algunas delas cifras fundamentales usadas en los di-seños de abastecimientos de agua.

Sólo dos de las normas escritas hacenmención de la razón de la población deldiseño a la población total actual. La razón

varía de 1,2 a 2,0, a pesar de que esta últimase citó con frecuencia como la utilizada enpaises carentes de normas escritas.

Las normas escritas de tres paises hacenmención del consumo promedio per capitadonde los grifos públicos son las únicas tomaspara los consumidores. Dicho promedio varióde 30 a 60 litros diarios per capita. Entre lapoblación rural, el consumo más común es de150 litros diarios per capita, pero en un paísvaría de 70 a 150 y en otro, de 26 a 94. Elconsumo de la población urbana acusa envarios paises una variación de 130 a 600

Informe de los consultores 15

CuADRo No. 3.-Normas escritas de diseño de abastecimiento de agua en relación con el consumo, tuberíade conducción, almacenamiento y estaciones de bombeo, en ocho paises de América Latina, 1962.

Brasil Colombia | FaS Guatemalavador

Consumo de AguaRelación entre población de

diseño y poblaciónactual total............

Consumo promedio, percapita, en litros por dia

Canillas públicas.........Población rural..........Población urbana........Coeficiente para día de

máximo consumo......Coeficiente de máximo

consumo horario en díade máximo consumo...

Se da especial considera-ción a las industrias,comercio y a proteccióncontra incendios.......

ConducciónVelocidad máxima por

gravedad (m por se-gundo) ................

Velocidad mínima (m porsegundo) ...............

Medidas para:Protección contra golpes

de ariete ..............Protección contra corro-

sión ...................Instalación de válvulas

de compuerta, válvulasde drenaje, válvulas dealivio..................

A lmacenamientoPara regulación del con-

sumo, porcentaje delconsumo diario........

Almacenamiento total(porcentaje del con-sumo diario)...........

Emergencias y para in-cendios................

Estaciones de bombeoUnidades de reserva

requeridas.............Fuentes suplementarias de

energía ................

150200-300

1,25-1,50

1,50

si

...

33

70-150200-3001200-350

1,20-2,00

1,50

5,0

0,60

3,00

...

33-88

1,2-1,3

60150

1,50-2,50

5,0

0,45

si

35-40

35-50

Haití

2525-94

75-284

...

...

1,52

D,60-0,76

...

25-40

50-100

... Información no disponible, no hay normas escritas.

Honduras Pa-namS.

>2,0

30130

130-150

1,50-2,00

0,60

si

30 ...

si

Venezuela

50150

200-600

1,20

2,00-2,75

si

si

30%

si

sí1 I · ·

16 Diseño de abastecimientos de agua

CUADRO No. 4.-Normas escritas de diseño de abastecimientos de agua en relación con el sistema dedistribución y conexiones domiciliarias en nueve paises de América Latina, 1962.

Sistema de distribuciónDiámetro mínimo (mm)

sistemas pequeños ............sistemas grandes .............

Presión mínima (m)sistemas pequeños...........sistemas grandes .............

Presión máxima (m)sistemas pequeños ............sistemas grandes ..............

Separación entre válvulas......Protección contra incendios

flujo requerido (I/seg)presión mínima ..............separación entre tomas de in-

cendio (m) .................diámetro mínimo para las

tomas (mm)................

Conexiones domiciliariasDiámetro mínimo (mm)

sistemas pequeños ............sistemas grandes .............

Se exigen medidoressistemas pequeños ............sistemas grandes .............

Tanques domiciliarios ..........

... Información no disponible.* Q = 15</p

Brasil Colom- El Sal- Guate- Hait | Hon- Panam Perú Vene

blrsI'_ vador mala duras zuela

litros diarios per capita, con excepción de unpaís, donde oscila entre 75 y 284.

Los' coeficientes usados para obtener elconsumo máximo fueron del 120 % al 200 %del promedio para dar el máximo diario, ydel 150 % al 275 % del máximo diario paradar el máximo consumo por hora.

En ciertos casos no se hace mención de losrequisitos de almacenamiento, y el alma-cenamiento total requerido, que aparece encuatro normas, varió de 30% a 100% delconsumo diario promedio.

Las cifras de diseño relativas al trata-miento del agua acusan escasa variaciónsignificativa de las cifras usadas.

Las contestaciones "sí" y "no" que apa-recen en los cuadros Nos. 2-5 deben interpre-

tarse de acuerdo con el renglón correspon-diente. En algunos casos indican permiso; enotros, indican que las normas no son de-finitivas, si bien están descritas hasta ciertopunto.

Las entrevistas con los ingenieros encar-gados del diseño en los distintos países, pro-dujeron las siguientes impresiones:

1) Las normas de diseño escritas son con-venientes.

2) Las grandes discrepancias entre lospaises latinoamericanos hacen difícil hoy, sino imposible, aplicar normas uniformes entodos ellos.

3) Las normas 'de cada país deben tenersuficiente flexibilidad.

2550

...

...

...

11015075 10-50

1015-20

4050sí

5-2420

50-60

15-20

70

8-12

200 1200-300

1515

4550si

10-10015

1300-400

1501 75

100

5050

1414

180

7575

1515

200

1313

3850

3-77

4545sí

22

100

1313

nono. ..

50-7580

5-715-50

45-7070

si

100-200

150

1919

1919

nonosi

1212

nosísí

' ` ' ' ' ' ' '

CUADRo No. 5.-Normas escritas de diseño de plantas de tratamiento de agua y medidas sanitarias ensiete palses de América Latina, 1962.

Planta de Tratamiento

Remoción de arenaPeriodo de retención (min)Tasa de rebose (mS/m 2-d ia)

Mezcla quiímicaPeriodo de retención pro-

medio (min)

FloculaciónPeriodo de retención pro-

medio (min)

Sedimentación convencionalPeriodo de retención pro-

medio (hr) ..............Tasa de rebose (m3/m2 .

dia) .....................Tasa de rebose en verte-

dero (m/m. día).........Unidades de contacto per-

mitidas..................Periodo de reteneión (hr)..Tasa de rebose (m3/m2.

día) .....................

Filtros lentosVelocidad de filtración

(m'/m' -día)..............Profundidad del agua sobre

la arena (m).............

Especificaciones de la arenaTamaio efectivo (mm)....Coeficiente de uniformidad.Espesor de la eapa de

arena (m)...............Espesor de la grava o

piedras (m)..............

Filtros rápidosVelocidad de filtración

(ms/m a. día)..............Profundidad del agua sobre

la arena (m).............

Especificaciones de la arenaTamafio efectivo (mm)....Coeficiente de uniformidadEspesor mínimo de la capa

de arena (m).............Espesor de la grava o

piedras (m)..............

Bolivia col._ ¡ Guatemalabla

Honduras

20 IEn es-... tudio

0,5-1,5

10-20

3-4

25

173-605

no

2,8-5,0

1,0

0,351,7-2,0

>1

10-60

2,8-5,6

0,35-0,551,5-1,7

0,60-1,20 0,60-1,00

0,30 0,30-0,45

106-125

0,45-0,551,65

0,60-0,75

0,30-0,60

120-180

Panama

>0,5

30

4

630

sí2

58

1,9-5,7

0,9-1,5

0,2-0,4<2,5

0,60

0,25

120

>0,90

0,35-0,550,35-0,801,5-1,7 1,5-1,7

0,6010,60-0,75

0,3010,40-0,60

17

Paraguay Venezuela

360-1000

1-2

15-45

2-4

130

1,9-5,6

0,9-1,5

0,25-0,352-3

0,6-1,2

0,3

116-235

1,2-1,5

0,4-0,51,65

0,60-0,75

0,45-0,60

___ ·

18 Diseño de abastecimientos de agua

CUADRO No. 5.-Cont.

Tipo especificado de fondo ...

Tasa del agua de lavado(mS/m 2 -día)..............

Tasa de agua de lavado su-perficial (m3/m. día).....

Se permiten filtros apresión..................

Se permiten filtros dediatomita...............

Se permiten "micro-strainers" ...............

Plantas de ablandamiento.Remoción de hierro y

manganeso..............Control de olores y sabores.

DesinfecciónCloración .................Cloraminación ............Hipocloración.............

Otros.....................Fluoración ................Estabilización .............Almacenamiento de pro-

ductos químicos.........Equipo de dosificación.....

Laboratorio en la planta. . .Edificios de control........

Medidas sanitarias

Corrientes de agua y cuencascolectoras .................

Pozos .......................Manantiales .................Sistemas de distribución.....Tanques de almacenamiento..

Bolivia

sisísísísí

... Información no disponible.

Colom-bia

o...

.,o

. . .

. . .

Guatemala

sísí

Honduras Panamá

tuberíaperforada

910-1280

sísí

sísísí

sísi

sisísísísí

4) Una reunión de los ingenieros encar-gados del diseño de proyectos de abasteci-miento de agua en los distintos países,permitiría un intercambio de ideas y ellofacilitaría el establecimiento de normas dediseño. De hecho, sería una gran ayuda para

los paises donde las normas se encuentranbajo estudio y se reconoce que las actuales oson inadecuadas, o necesitan revisión.

5) Hay que mencionar otros dos asuntos,a pesar de estar sólo indirectamente rela-cionados con los problemas de diseño:

Paraguay

sírequeridaspuede ser

autorizada'' (s

recomendada

requeridapara clor.

aprobado porla autoridad

si

Venezuela

varios

864-1440

230-470

sísí

sísísí

si

---

` ' ' ' '

Informe de los consultores 19

a) Parece muy plausible un programa ob- b) La gran cantidad de trabajo requerirájetivo de mejoras de los abastecimientos de el servicio de más ingenieros de los que hayagua. Dicho programa debiera ser práctico actualmente una utilización más eficientepor completo con referencia a la cantidad de

del personal habido mediante la eliminacióntrabajo a realizar, que es considerable, enk todos los paises visitados, y a la suma de del trabajo a tiempo parcial, y el mejora-

dinero que pueda obtenerse. miento de sueldos.

Apéndice al informe de los consultores

ARGENTINA

En Argentina, aproximadamente el 95 % de los abastecimientos de agua se encuentrabajo del control de un organismo llamado Obras Sanitarias de la Nación, que formaparte del Ministerio de Obras y Servicios Públicos. Las excepciones no son numerosas,las ciudades de la Provincia de Buenos Aires, incluyendo su capital, La Plata, y algunasciudades de otras provincias. Obras Sanitarias y Servicios Públicos está descentralizadoen cuanto al Ministerio se refiere. Su presupuesto es aprobado por el Ministerio, perosus operaciones están controladas por una Junta de Directores separada.

Las ciudades que no se encuentran bajo el control de Obras Sanitarias puedenconstruir o extender un sistema de abastecimiento de agua utilizando sus propiosingenieros o ingenieros profesionales privados. Sus diseños no tienen que ser sometidosa Obras Sanitarias ni a ningún otro organismo nacional para aprobación. Si los diseñospara los abastecimientos de agua son preparados bajo el control de Obras Sanitariaspor ingenieros privados, los diseños deben ser aprobados por este organismo y ningunaotra institución gubernamental tiene autoridad para revisarlos.

En la actualidad ninguna organización internacional está asociada a proyectos paraabastecimiento de agua en Argentina. Se espera que en el futuro podrán negociarsepréstamos para realizar mejoras.

No existen normas escritas para diseños de abastecimientos de agua. Las prácticasseguidas se asemejan a las de los Estados Unidos de América y a las de los paiseseuropeos. Son algo flexibles a pesar de que se indica que no debe haber desviación delas prácticas reconocidas si ello afectara adversamente la pureza, el color, o la turbiedaddel agua. Se permiten pequeños cambios en los planos previamente preparados poringenieros privados, pero tales cambios deben ser aprobados por Obras Sanitarias.

Existen en el país pocos ingenieros privados capacitados para diseñar abasteci-mientos de agua. En la actualidad se está estudiando la capacidad de firmas privadas.Una o dos firmas extranjeras han realizado algunas obras en Buenos Aires, ComodoroRivadavia y Rosario. Como se ha indicado anteriormente, los diseños hechos porfirmas privadas para Obras Sanitarias de la Nación deben ser aprobados por eseorganismo. Menos del 25% de los proyectos diseñados en los últimos cinco años fuerealizado por ingenieros privados.

Los archivos muestran que de 1957 a 1961, inclusive, Obras Sanitarias diseñó, oautorizó el diseño, de los siguientes proyectos nuevos o mejoras importantes de abasteci-mientos existentes: obras para 58 ciudades, o sea 12% del número total de ciudades;los habitantes servidos por estos proyectos fueron 2.500.000, esto es 15,5% del total enel país. Veinticinco de esos proyectos, o sea el 43%, incluyeron plantas para el trata-miento del agua; 33, esto es el 57%, contaron con pozos como fuente del abastecimiento.

Los proyectos importantes recientemente concluidos o en proceso en la actualidadson:

Buenos Aires (ciudad), sirviendo a 4.000.000 de habitantes, actualmente enconstrucción;

Rosario, sirviendo a 600.000 habitantes, concluido en 1958, yCórdoba, sirviendo a 600.000 habitantes, concluido en 1950.

20

Informe de los consultores 21

Los últimos tres censos se realizaron en 1914, 1947 y 1960. Obras Sanitarias utilizasus propios datos de población para los pueblos pequeños. Otros datos básicos respectoa la lluvia, flujos de corrientes y aguas subterráneas, se consideran buenos. Las cifrassobre el consumo de agua no son tan completas.

Hay pocos ingenieros sanitarios. Debido a los bajos sueldos gubernamentales, losingenieros jóvenes dejan la ingeniería sanitaria para dedicarse a empleos privados. Seinforma que el progreso de los ingenieros en empleos gubernamentales es muy lento.Son empleados a tiempo completo.

No hay programa definitivo para realizar mejoras en los abastecimientos de agua enel país, aunque se admite que hay mucho trabajo por hacer.

BOLIVIA

Se ha creado recientemente la Administración Boliviana de Obras Sanitarias (ABOS)con jurisdicción nacional, la que tendrá a su cargo todo lo referente a los abasteci-mientos de agua potable. Los servicios existentes están, o han estado hasta hace muypoco, a cargo de los respectivos municipios. En el Ministerio de Obras Públicas yComunicaciones funciona un Departamento de Hidráulica que hasta la creación deABOS se ocupaba también de los abastecimientos de agua.

Además, el Ministerio de Salud Pública cuenta con la División de SaneamientoAmbiental, que interviene en todos los proyectos para pequeñas comunidades y en elsaneamiento rural. Cuenta con la colaboración de un ingeniero asesor de la OficinaSanitaria Panamericana.

Por otra parte, el Servicio Cooperativo Interamericano de Salud Pública (SCISP),organismo de la Agencia para el Desarrollo Internacional (E.U.A.), colabora activa-mente en el campo del agua potable.

No existen normas de diseño, nacionales o locales. El Ministerio de Salud Públicaha preparado una reglamentación titulada "Características de los sistemas de abasteci-miento de agua potable y su protección sanitaria", que es fundamentalmente una guíade control sanitario. No se utiliza ninguna norma extranjera. Los diseños se encarancon tolerancia en el aspecto normativo.

Hay la intención de estudiar la aplicación de normas, pues lo consideran muynecesario dadas las características topográficas, climatéricas y socioeconómicas delpaís.

Bolivia tiene en la actualidad 3.550.000 habitantes y 497 comunidades, distribuidosaproximadamente de esta manera:

De 50 a 500 habitantes ...................... 270 comunidadesDe 500 a 2.000 " ...................... 179 "De 2.000 a 5.000 " ...................... 30De 5.000 a 10.000 " ...................... 10 "Más de 10.000 " ...................... 8 "

En los últimos cinco años se han preparado diseños para abastecer de agua a 70.000habitantes (población actual), lo que representa un 25% de la población del país. Elabastecimiento de agua de La Paz fue diseñado en 1930, el de Santa Cruz (80.000habitantes) en 1958, y el de Cochabamba (180.000 habitantes) en 1961. Se hanpreparado diseños para ampliaciones y mejoras importantes, pero no están aúnaprobados. Asimismo, se han hecho estudios preliminares para la ampliación de losservicios de las ciudades de La Paz, Oruro y Sucre.

Informe de los consultores 21

22 Diseño de abastecimientos de agua

Se han realizado tres censos, en 1882, 1900 y 1950, respectivamente. Las medidasdel consumo de agua son deficientes, la pluviometría puede valorarse como regular.En cuanto a las mediciones de descargas de corrientes de agua y estudios sobre lascapas subterráneas pueden considerarse también deficientes.

La creación de ABOS es considerada como el paso fundamental para la realizaciónde un programa de mejoramiento de los abastecimientos de agua.

BRASIL

El país tiene un área de 8,5 millones de kilómetros cuadrados aproximadamente, yexisten grandes diferencias geográficas, económicas y sociales entre sus distintasregiones. Política y administrativamente se divide en 21 estados, cuatro territorios yun distrito federal. Su población es de más de 70 millones de habitantes, distribuida enuna forma bastante irregular. Hay estados con una densidad demográfica promedio demenos de 1,0 habitantes por kilómetro cuadrado, y otros en los que la densidad se elevahasta cerca de 50 habitantes por kilómetro cuadrado, existiendo el caso especial deun estado que está constituido por una sola ciudad en la que viven cerca de 3,5 millonesde habitantes.

En la mayoría de los casos, los servicios de agua son propiedad municipal y gozan deuna autonomía casi total. Sin embargo, la situación puede variar bastante de estado aestado, ya que éstos gozan de gran autonomía ante el gobierno federal, y tienen supropia legislación. Frecuentemente, los municipios, principalmente por falta de recursoseconómicos o por falta de habilidad técnica, solicitan, voluntariamente, la cooperacióno intervención de organismos federales o estatales para poder solucionar sus problemas.Esa cooperación puede obtenerse por medio de préstamos o ayuda, para el diseño,construcción u operación de los sistemas de abastecimientos de agua.

Los siguientes organismos directamente relacionados con el gobierno federal hanestado trabajando en el campo del abastecimiento de agua:

1. Fundación Servicio Especial de Salud Pública (FSESP).2. Departamento Nacional de Endemias Rurales.3. Banco Nacional de Desarrollo Económico (BNDE).

En el nivel estatal, los organismos que en alguna forma están relacionados con losservicios de agua generalmente se encuentran en los Departamentos de Obras Públicaso de Salud.

La mayor parte de los servicios son atendidos directamente por las municipalidades;no obstante, hay convenios o acuerdos para su operación por los organismos federales.Estos se han mostrado interesados en crear servicios autónomos en las respectivaslocalidades, independientes de la administración municipal, donde puede ejercerse unainfluencia más decisiva.

Generalmente, la preparación de normas para los proyectos de abastecimiento deagua está a cargo de organizaciones más directamente relacionadas con el problema encada caso específico. En general, las normas existentes son de carácter estatal, perotambién hay normas utilizadas por servicios especiales de carácter nacional, las cuales,no obstante, apenas se aplican en algunas zonas, y varian de región a región. Losdepartamentos de agua de las grandes ciudades también tienen sus propias normas.

Como ejemplo, se citan las siguientes normas:

Informe de los consultores 23

1. Fundación Servicio Especial de Salud Pública.

Normas para elaboración de proyectos de abastecimiento de agua. Proyectos deabastecimiento de agua; especificaciones de los elementos que deben ser presentados(planos y diseños).

Normas para la presentación de proyectos (formato de planos y memorias).

2. Secretaria de Comunicaciones y Obras Públicas de Sao Paulo, Departamento deAguas y Alcantarillado.

Normas y especificaciones para la elaboración de proyectos de redes de distribuciónpara el área metropolitana de la capital de Sdo Paulo. Sao Paulo (1960).

3. Secretaria de Comunicaciones y Obras Pública de Sao Paulo, Departamento deObras Sanitarias.

Normas para la elaboración de proyectos de obras de saneamiento de las ciudades delinterior-Sao Paulo.

4. Secretaría de Salud Pública y Asistencia Social.

Ley No. 1561-A-Aprobando la codificación de las normas sanitarias para obrasy servicios y otras consideraciones. Sao Paulo (1951).

5. Asociación Brasileña de Normas Técnicas.

Condiciones de potabilidad del agua, sin tratar y tratada, para el consumo público.Normalización Brasileña-BP.19. Brasil (1959).

6. Estado de Sao Paulo.

Decreto No. 33.047-Normaliza las condiciones de potabilidad de aguas de alimenta-ción. Sao Paulo (1958).

La Asociación Brasileña de Normas Técnicas ha hecho un esfuerzo considerable.Sus publicaciones comprenden: instrucciones, especificaciones, normas y métodos deensayo. Las publicaciones existentes, aplicables a los proyectos de abastecimiento deagua, se refieren principalmente a materiales diversos, tales como tuberías de hierrofundido, de cemento-asbesto, de hormigón simple o armado, y conexiones respectivas,piezas y accesorios especiales. También existen normas publicadas sobre instalacioneshidráulicas prediales y normalización para la calidad de agua.

El uso de servicios profesionales privados en la elaboración de los proyectos ha sidoamplio en todos los tipos de organismos, tanto federales, como estatales y municipales.En muchos casos, la actividad de los organismos gubernamentales ha sido de carácternormativo o fiscal, en el sentido de examinar y aprobar los proyectos. No obstante, enotros casos, la situación ha sido la opuesta, o sea, la colaboración privada ha sidominima, encargándose el organismo gubernamental de la elaboración de los proyectos.La participación de firmas privadas extranjeras en la elaboración de proyectos ha sidobastante limitada, así como la colaboración técnica de organismos internacionales.

En general, la totalidad de los proyectos ejecutados en el pais se distribuye a mediasentre organismos gubernamentales y profesionales o firmas privadas.

Debido a las altas tasas de crecimiento en las poblaciones urbanas, los proyectosexistentes necesitan, y han recibido, revisiones y ampliaciones constantes.

Entre los mayores servicios existentes se destacan los siguientes:

24 Diseño de abastecimientos de agua

Sao Paulo, Sao Paulo .............. 3.700.000 habitantes actualmenteRio de Janeiro, Guanabara ......... 3.200.000 "Recife, Pernambuco ............... 800.000 ".Belo Horizonte, Minas Gerais ....... 600.000Salvador, Bahía ................... 600.000P6rto Alegre, Rio Grande do Sul .... 600.000 "

Todos ellos distribuyen agua tratada.Los estudios demográficos necesarios se han basado en los resultados obtenidos en

los censos nacionales efectuados en 1940, 1950 y 1960.Los servicios para obtener información básica sobre indices de consumo y de aguas

subterráneas, en general, pueden considerarse inadecuados. Los referentes a pluvio-metría y los de medidas de descargas de corrientes de agua se consideran buenos.

Comúnmente, el personal técnico de los organismos gubernamentales trabaja atiempo parcial, con raras excepciones, siendo la más notable la Fundación SESP.En general, los sueldos pueden clasificarse como inadecuados, y en consecuencia, esdifícil asegurar la participación continua de personal más competente. En muchoslugares se observa una predominancia de elementos recién formados y una renovaciónmuy constante del personal técnico. También se observa una pérdida constante depersonal experto que se va en busca de otras actividades mejor remuneradas.

La colaboración entre universidades y organismos gubernamentales ha sido másbien de carácter indirecto, y es común encontrar profesionales que dividen su tiempoentre servicios al gobierno y actividades docentes o privadas. Se ha notado poca cola-boración directa entre las universidades y los organismos gubernamentales.

La necesidad de realizar proyectos y obras de abastecimiento de agua durante lospróximos años es inmensa, y en la actualidad hay planes estatales o regionales bajoconsideración.

COLOMBIA

Este pais tiene una extensión de 1.138.000 kilómetros cuadrados y 15 millones dehabitantes. Se divide en 17 departamentos, cuatro intendencias y tres comisariatos.

Por ley, todos los fondos nacionales destinados a servicios de agua o alcantarilladose aplican por medio del Instituto Nacional de Fomento Municipal (INSFOPAL),"entidad autónoma de servicio público descentralizado, con personería jurídica,patrimonio propio y domicilio en la ciudad de Bogotá, D.E.". La función del Institutoes "resolver los problemas sanitarios de acueductos y alcantarillados de todas laspoblaciones y zonas rurales del país", correspondiéndole también "el control y fiscaliza-ción de la aplicación del Código Sanitario Nacional en cuanto se relaciona con acue-ductos y alcantarillados, pudiéndose asesorar para estos fines del Ministerio de SaludPública, cuando lo considere necesario. Igualmente establecerá las tarifas para lapresentación de los servicios de acueductos y alcantarillados en las obras que ejecuteel Instituto, también con la asesoría del mismo Ministerio de Salud Pública".

La función del Ministerio de Salud Pública (MINSALUD) es esencialmente decarácter normativo y se ejerce a través de una División de Saneamiento Ambiental. Noobstante, existe un acuerdo entre INSFOPAL y el Ministerio por el cual este último seencargaria de diseñar y construir abastecimientos de agua para comunidades de menosde 1.000 habitantes, como parte integrante de los programas de saneamiento ambiental.

En lo que se refiere a abastecimientos de agua, las comunidades con poblaciones quevarian, aproximadamente, de 1.000 a 5.000 habitantes y con un presupuesto anual bajo,son atendidas por el Instituto, por medio de una Sección de Acueductos Rurales.

Informe de los consultores 25

Toda inversión de los recursos del Instituto en sus obras deberá ser reembolsable alInstituto. El reembolso se hará bien en forma de préstamos de amortización gradualhasta de 20 años de plazo, con 6% de interés anual, o por medio de aportes de socie-dades o empresas municipales, que se constituyen para la realización y explotación delas obras.

La operación de los nuevos abastecimientos construidos por el Instituto generalmentese entrega a sociedades anónimas de carácter departamental, de las cuales el Institutoes el principal accionista. Las municipalidades con servicios ya existentes puedensolicitar participación en dichas sociedades, mediante la "venta" de sus servicios a esassociedades a cambio de acciones en las mismas.

No obstante, un gran número de comunidades mayores, comenzando con la capital,tiene abastecimiento completamente independiente.

El Instituto ha preparado y publicado extensas normas de carácter administrativo,pero éstas llevan poco tiempo en existencia.

La Asociación Colombiana de Acueductos y Alcantarillados (ACODAL), que cuentacon un gran número de especialistas profesionales, ha expresado la necesidad "delestudio de normas sobre construcción de acueductos y alcantarillados y recopilación yunificación de las que actualmente se aplican en forma un tanto desordenada". Variasempresas privadas han presentado a la Asociación sus normas para el diseño y la cons-trucción de abastecimientos, las cuales se han discutido en las respectivas reuniones,y han merecido publicación en la revista ACODAL, órgano oficial de la Asociación.

A continuación se citan varias de las normas existentes:

1. Corporación Nacional de Servicios Públicos. Departamento de Acueductos yAlcantarillados (dicha Corporación pasó a ser parte del Instituto cuando éstefue reorganizado).

Normas generales sobre estudios y construcción de acueductos y alcantarillados.Bogotá (1956).

2. Instituto Nacional de Fomento Municipal.

Cartilla de acueductos y alcantarillados rurales-Formas A.R.4-Sección deacueductos rurales-Recomendaciones generales para la elaboración de proyectos deacueductos y alcantarillados rurales. Bogotá (1961).

Plan nacional de acueductos y alcantarillados-Anexos. Bogotá (1960).

3. Ministerio de Salud Pública, Servicio Cooperativo Interamericano, Departa-mento de Ingeniería Sanitaria.

Pozos, manantiales y cisternas, normas de construcción y funcionamiento. Bogotá(1960).

4. Empresas Públicas de Medellín, Departamento de Redes.

Proyecto de normas para diseño y construcción de redes de acueductos en la ciudadde Medellin. Medellín (1960).

5. Empresas Municipales de Cali.

Normas y especificaciones para ensanches del sistema de distribución de aguapotable. Cali (1959).

En los últimos cinco afños, los proyectos realizados incluyeron cerca de 200 nuevosabastecimientos, la mayoria de los cuales fueron hechos por firmas privadas nacionales,y algunos con la colaboración de firmas extranjeras u organismos internacionales. Latendencia actual es la de limitar la contratación de servicios profesionales independientes

26 Diseño de abastecimientos de agua

para los proyectos, ya que el Instituto ha ampliado su personal técnico para la elabora-ción de nuevas obras.

Entre los mayores sistemas existentes se encuentran los siguientes:

Bogotá-Agua tratada para la población actual de 1.100.000 habitantes. (Laúltima revisión se hizo en 1959.)

Cali-Agua tratada para 500.000 habitantes.Medellín-Agua tratada para 500.000 habitantes.

Los datos demográficos disponibles se basan en los últimos tres censos oficialesrealizados en 1918, 1938 y 1951. En 1928 se hizo un censo que no fue aprobado oficial-mente.

La información sobre el consumo de agua en la ciudad de Bogotá, y en cerca del 60 %de las ciudades servidas, fue clasificada como buena. En varias de esas ciudades serealizaron estudios pitométricos en distintas épocas.

La información sobre aguas pluviales se clasificó como regular, y los datos sobre aguassuperficiales y subterráneas se consideran deficientes.

Los servicios que se ofrecerán durante los próximos 10 años se establecieron en unPlan Nacional de Acueductos y Alcantarillados. De acuerdo con ese plan, y con base enlos posibles ingresos actuales y los que podrán incrementarse en el futuro, se proyectaun programa de inversiones por 10 años con un valor total de 795.960.000 pesos colom-bianos.*

COSTA RICA

Hace poco más de un año, se creó el Servicio Nacional de Acueductos y Alcantarillado(SNAA), como organismo descentralizado con jurisdicción nacional, cuyo Directorioestá presidido por el Ministro de Salubridad Pública. Antes de la creación del citadoorganismo, los asuntos relacionados con el abastecimiento de agua a las poblacioneseran manejados por:

a) El Ministerio de Salubridad Pública, a través del Departamento de IngenieríaSanitaria, con funciones de diseño y control de servicios en todo el país.

b) El Ministerio de Obras Públicas, a través del Departamento de Obras Hidráulicas.Efectuaba proyectos, se encargaba de su construcción y de los proyectados por del De-partamento anteriormente citado y también del mantenimiento de tales servicios.

c) El Servicio Cooperativo Interamericano de Salud Pública (SCISP).d) La Sección de Cañerías de la Ciudad de San José, dependencia municipal que se

ocupa del abastecimiento de la capital.e) Organismos análogos de otros municipios.

Al crearse el SNAA, las funciones del Ministerio de Obras Públicas y las de prepara-ción de diseños para comunidades mayores del Ministerio de Salubridad, así como lasde operación y mantenimiento, pasaron a aquél (incluso gran parte del cuerpo técnicoprofesional). Los actuales servicios de agua de San José y de otras ciudades tambiénirán pasando al SNAA a medida que su organización lo permita. Asimismo, el Departa-mento de Ingenieria Sanitaria del Ministerio de Salubridad seguirá con funciones decontrol y el SCISP con el programa de recolección de datos básicos sobre saneamiento,sobre todo en lo referente a aguas subterráneas.

* EUA $1,00 = 7,00 pesos colombianos.

Informe de los consultores 27

No existen normas de diseño, nacionales o locales. El SNAA las está proyectandobasándose principalmente en las de Venezuela (INOS) y en las disposiciones del Brasil.También se consultan las normas de los Estados Unidos de América. Todas las normasson aplicadas con flexibilidad, de acuerdo con las exigencias de cada caso.

Hasta la creación del SNAA, todos los nuevos diseños debían ser supervisados yaprobados por el Ministerio de Salubridad, incluso los correspondientes al servicio dela ciudad de San José. No se ha podido determinar claramente si esa exigencia semantendrá con el nuevo organismo.

Costa Rica tiene en la actualidad 1.300.000 habitantes, de los cuales 170.000 habitanen la capital. La población urbana es de unos 400.000 habitantes y la rural de unos900.000. Los servicios de agua alcanzan a 350.000 habitantes urbanos y a 300.000rurales, aproximadamente. Existen 65 servicios urbanos, 6 con planta de tratamiento,39 de vertiente, 9 de pozos profundos y 11 de fuente superficial sin tratamiento. Existen287 servicios rurales de agua. S61o uno de estos cuenta con planta de tratamiento, 191con agua de vertiente, 12 con pozos profundos y 83 con tomas superficiales en ríos.

En el periodo 1957-1961 se efectuaron proyectos para 70.000 habitantes, o sea algomás del 5% de la población del país.

La última ampliación realizada para el sistema de abastecimiento de agua de SanJosé, data de 1945. El proyecto fue efectuado con la colaboración del SCISP. En 1956se proyectó el abastecimiento para la ciudad de Guadalupe (20.000 habitantes actual-mente). Es la única planta con filtración rápida de Costa Rica.

S61o se cuenta con dos censos, el de 1925 (incompleto) y el de 1950. Principalmentepara la ciudad de San José, la Dirección General de Estadísticas y Censos actualizaanualmente los datos.

Las medidas de consumo pueden evaluarse como buenas s61o en los abastecimientoscon planta de tratamiento. Corresponde señalar, sin embargo, que el SCISP ha realizadoestudios de consumo, con mediciones pitométricas, en comunidades típicas de distintasregiones del país, según el clima, la posición geográfica, las condiciones locales, etc.Dicho estudio se ha compilado en un folleto.

Las medidas pluviométricas pueden considerarse buenas. Los aforos de cursos deagua son buenos para la ciudad de San José y en general deficientes para el resto delpaís.

No se ha efectuado ningún estudio de aguas subterráneas, pero el SCISP lo tieneprogramado.

La creación del SNAA es el paso inicial hacia tal programa. La ley constitutivaexige que lo primero que debe hacerse es el saneamiento del area metropolitana de SanJosé. Se está efectuando un proyecto integral de ampliaciones (nueva toma, 16 Km deacueducto, nueva planta de tratamiento, cañerías maestras y distribuidoras), con unpresupuesto estimado en 8.500.000 dól1ares.

La obra será financiada por el Banco de Exportación e Importación y el Fondo dePréstamos para el Desarrollo, que exigen el asesoramiento de ingenieros especialistasconsultores de los Estados Unidos de América, que deben evaluarla.

CHILE

Los proyectos para abastecimientos de agua potable son diseñados por la Direcciónde Obras Sanitarias del Ministerio de Obras Públicas, la cual no es un organismo autó-nomo. Su relación con el abastecimiento de agua está limitada a servicios de ingeniería,ofrecidos en parte desde su oficina central y mediante ingenieros de zona. El abasteci-miento de agua de Santiago es independiente de Obras Sanitarias. Todos los diseños

28 Diseño de abastecimientos de agua

para abastecimientos de agua se someten al Ministerio de Salud Pública para que éstelos revise y apruebe según su conformidad con las buenas prácticas sanitarias y lapureza del agua. Ningún otro organismo gubernamental aprueba o revisa los diseños.En la actualidad ningún organismo internacional está asociado con estos proyectos.

El Ministerio de Salud Pública está comenzando el diseño y construcción de abasteci-mientos rurales. Sus esfuerzos están limitados a comunidades de hasta 1.000 personas.Se espera que el Banco Interamericano de Desarrollo ayude a este programa con unpréstamo para el cual aún hay que presentar la solicitud. Sin embargo, ya se hanrealizado algunas mejoras con la ayuda del UNICEF.

No hay normas de diseño escritas para Obras Sanitarias ni para el Ministerio deSalud Pública. Actualmente, Obras Sanitarias está en vías de prepararlas. Dichasnormas seguirán las prácticas de los Estados Unidos de América, Alemania y GranBretaña, y se espera que tendrán suficiente flexibilidad para poder adaptarse a lascondiciones locales, que varían bastante en cuanto a la cantidad y calidad del aguadisponible en distintas partes del país. El Ministerio de Salud Pública también estáen vías de establecer sus normas, las cuales variarán de acuerdo con el tamaño de lacomunidad.

Chile tiene cerca de 25 firmas de ingenieros consultores competentes, disponiblespara diseñar abastecimientos de agua. En 1961, aproximadamente el 75% de losproyectos concluidos fue diseñado por ingenieros privados. Tales planos deben seraprobados por Obras Sanitarias y por el Ministerio de Salud Pública.

Las siguientes obras fueron realizadas en 1961 (un año solamente): 280 proyectos,grandes y pequeños; solamente algunos incluyeron plantas de tratamiento y casi todaslas fuentes fueron subterráneas. No se dieron cifras en cuanto a población.

En años recientes, los mayores proyectos han sido:

Santiago-Población, 1.200.000 habitantes. Diseño para la extensión dela planta de tratamiento, en construcción actualmente, por firmasprivadas de ingenieros.

Antofagasta-Población, 150.000 habitantes. No tiene planta de trata-miento. Diseñado por Obras Sanitarias en 1958.

Valparaíso-Población, 400.000 habitantes. Diseñado por Obras Sani-tarias; no tiene planta de tratamiento. Primera etapa, 1958; segundaetapa, en estudio en la actualidad.

Las obras para pequeñas comunidades se encuentran en la etapa de planificación porel Ministerio de Salud Pública. El trabajo realizado hasta ahora ha sido la construcciónde 800 pozos poco profundos, equipados con bombas manuales.

Los últimos tres censos fueron efectuados en 1940, 1952 y 1962. Los estudios sobreconsumo de agua, precipitación y aguas subterráneas se consideran buenos. Losestudios sobre flujos de corrientes son bastante buenos.

Hay escasez de ingenieros sanitarios. Los jóvenes no están interesados en entrar enla profesión debido a los bajos salarios. En la mayoría de los casos, los ingenieros deObras Sanitarias, de la Empresa de Agua Potable de Santiago y del Ministerio deSalud Pública son empleados a tiempo completo. Sin embargo, los bajos salariosestimulan a los ingenieros a dedicarse también a trabajos particulares.

Hay mucho trabajo que hacer y, tomando en consideración el número relativamentealto de ingenieros privados competentes, podría hacerse mucho bien si hubieran fondosdisponibles. No se ha establecido ningún programa definitivo con objetivos específicos.

Informe de los consultores 29

ECUADOR

Para una mejor comprensión de la organización administrativa de los abasteci-mientos de agua en Ecuador, es conveniente aclarar que las provincias que integran laNación se hallan divididas en cantones, y éstos en parroquias urbanas y parroquiasrurales. Las parroquias urbanas prácticamente constituyen las ciudades. Por lo tanto,la entidad que tenga a su cargo el abastecimiento de agua con jurisdicción cantonal seocupa también de los problemas de saneamiento rural.

Los organismos que actúan a nivel nacional son los dos siguientes:

a) El Departamento Nacional de Ingeniería Sanitaria, con sede en Guayaquil, confunciones de promoción, control y planificación de abastecimientos, entre otras.

b) El Departamento de Ingeniería Sanitaria del Servicio Cooperativo Inter-americano de Salud Pública (SCISP), que efectúa estudios, proyectos, construccionesy asistencia técnica de operación y mantenimiento.

En Quito, la capital, y en todo el cantón de Quito, el abastecimiento de agua está acargo de la Empresa Municipal de Agua Potable, la cual presta servicios de aguapotable exclusivamente, ya que el alcantarillado es atendido por el Departamento deObras y Plan Regulador de Quito.

Las autoridades de la Empresa Municipal tienen la intención de convenir con elSCISP para que se ocupe de la provisión de agua de las comunidades rurales delcantón.

La ciudad de Guayaquil y el cantón de Guayaquil (parroquias rurales) cuentan conun organismo recientemente creado, la Junta Cantonal de Agua Potable de Guayaquil,que es autónoma y está gobernada por un directorio representativo de las autoridadespolíticas, técnicas, de la industria y el comercio, de la propiedad, sanitarias y bienestarcomún, bajo la presidencia del alcalde municipal. Antes de la creación de la Junta, lastareas estaban encomendadas al Departamento Municipal de Agua Potable.

En las otras ciudades, los abastecimientos tienen organismos municipales centrali-zados.

Hasta la fecha no existen normas nacionales o locales definitivamente aprobadas,pero el Departamento Nacional de Ingeniería Sanitaria ha preparado el primer proyectotitulado: Normas de abastecimientos de agua en diseño, construcción y mantenimiento,que ha sido sometido a la revisión y critica de ingenieros sanitarios, tanto guberna-mentales como particulares.

Por otra parte, el Departamento de Ingeniería Sanitaria del SCISP ha efectuadouna primera tentativa de normas para ciudades pequeñas, que no han sido aúnaprobadas. A título experimental las utilizan en los diseños actualmente en ejecución.

Los abastecimientos de las ciudades mayores se han ejecutado con patrones norte-americanos. Para las comunidades menores, ha habido completa flexibilidad, perocumpliendo, en todo lo posible, las exigencias del Código Sanitario. En cuanto al gradode potabilidad, en muchas ocasiones ha sido necesario apartarse de las prescripcionesinternacionales.

Los técnicos locales opinan que deben estudiarse normas adecuadas al ambientetécnico económico de la Nación, y así lo están haciendo. Se espera que para fin de añopuedan tener aprobadas las principales normas básicas.

Los sistemas fundamentales de las provisiones de Quito y Guayaquil, han sidodiseñados por firmas de los Estados Unidos de América, con la colaboración técnica deorganismos gubernamentales. Las ampliaciones de Guayaquil han sido adjudicadasa una firma francesa.

30 Diseño de abastecimientos de agua

En el período señalado, se han efectuado proyectos, ya sea por empresas privadas,con la fiscalización de organismos técnicos gubernamentales, o por organismos gu-bernamentales con la colaboración internacional, para 330.000 habitantes (poblaciónactual), lo que representa un 8% de la población. En este momento se está estudiandola ampliación del sistema de Guayaquil, para abastecer a unos 200.000 habitantesmás. Los datos obtenidos son aproximados.

Durante los últimos 15 años se han proyectado, y en gran parte ejecutado, losmayores abastecimientos, a saber:

Guayaquil ....... 440.000 habitantes; el proyecto data de 1945.Quito .......... 330.000 " " " " . " 1945 y 1948.Cuenca .......... 65.000 " " " " " 1954.Ambato ......... 46.000 " " " " . " 1952.Esmeraldas ..... 26.000 " " " " " 1960.

Ecuador cuenta en la actualidad con unos 4.100.000 habitantes. La Junta Na-cional de Planificación y Coordinación Económica calcula que la población total en1970 será de 5.540.000 habitantes. Es decir, habrá un incremento de 1.440.000 en 10años, aproximadamente, lo que representa una tasa media de crecimiento anual de un3,6 por ciento. Los porcentajes de población urbana y rural en el cálculo mencionadoson aproximadamente del 33% y del 67%, respectivamente. Se observa que el por-centaje de población influenciado por los proyectos en los últimos cinco años, es encuanto al crecimiento urbano, y si se considera el crecimiento rural, aún en parte, esmucho menor.

S61o se cuenta con un censo completo, realizado en 1950. En 1947 se efectuó unoexclusivamente para la ciudad de Quito. Cabe agregar que en 1960 y 1961 el SCISPrealizó una Encuesta Sanitaria Nacional de todas las poblaciones hasta el nivelparroquial, habiéndose censado 655 centros poblados.

En la capital y en Guayaquil las medidas de consumo y pluviometría pueden eva-luarse como buenas y en el resto del país como deficientes. Los aforos de aguas superfi-ciales y subterráneas pueden considerarse regulares (35% de la provisión es de pozoprofundo) en Quito, deficientes en Guayaquil, y prácticamente no existen en elresto del territorio.

El Departamento de Ingeniería Sanitaria del SCISP está poniendo especial énfasisen el saneamiento de comunidades menores. En 10 años ha efectuado 54 diseños y 26construcciones y cuenta con planes mayores para los venideros. El 60% de las inver-siones está a cargo del Ecuador y el 40 % de los Estados Unidos de América. En cuantoal cantón de Quito, el radio servido actualmente es sumamente amplio, llegando losbeneficios del agua potable controlada a lugares muy humildes y en forma muy eco-nómica-4 sucres al mes (aproximadamente EUA$0,20).

La Junta Cantonal de Guayaquil está preparando los diseños de ampliaciones desu sistema necesarias para servir 200.000 habitantes más.

EL SALVADOR

El país tiene un área de 20.000 kilómetros cuadrados, aproximadamente, y unapoblación de cerca de 2,6 millones de habitantes. La densidad demográfica es de 130habitantes por kilómetro cuadrado, lo que representa una de las más altas en Latinoa-mérica.

Informe de los consultores 31

Actualmente, los servicios de agua se encuentran bajo el control de una instituciónautónoma creada por ley de octubre de 1961, habiendo iniciado sus actividades durante1962.

Esa ley estableció la Administración Nacional de Acueductos y Alcantarillados(ANDA), con el fin de proveer y ayudar a proveer a los habitantes de la Repúblicade acueductos y alcantarillados, mediante la planificación, financiación, ejecución,operación, mantenimiento, administración, y explotación de las obras necesarias oconvenientes. Anteriormente, los servicios se encontraban bajo la Dirección Generalde Obras Hidráulicas del Ministerio de Obras Públicas. El personal ha sido apro-vechado en la organización del nuevo organismo.

No obstante, la misma ley que creó la ANDA estipula que "las disposiciones deesta ley nunca estarán en contravención con las normas sanitarias dictadas por laDirección General de Sanidad, en cuanto a la calidad higiénica de las aguas de con-sumo y en cuanto al grado de depuración a que deberán someter las aguas residualespara la debida protección de los cauces naturales y de los cuerpos de agua super-ficiales". La Dirección pertenece al Ministerio de Salud Pública y Asistencia Social,y los asuntos sobre abastecimientos de agua son tratados en la División de Ingenieríay Saneamiento.

La política seguida antes de crear la ANDA consistía en que la Dirección de ObrasHidráulicas proyectara o construyera los servicios, entregándolos luego a las muni-cipalidades para su operación. Debido al poco tiempo que el nuevo organismo llevafuncionando, la situación actual es aún de transición y de organización.

Como caso especial, existe el abastecimiento del puerto de Acajutla, independientede la ANDA, habiéndose creado un comité especial para la construcción de las faci-lidades del puerto, con autoridad sobre todos los servicios necesarios, inclusive el deagua.

La preparación y la publicación de normas para proyectos de abastecimientos deagua han sido bastante limitadas, pudiéndose citar solamente las siguientes: Re-quisitos previos a la aprobación de una urbanización residencial con respecto al aguapotable, exigidos por la extinta Dirección General de Obras Hidráulicas y que en estafase de transición continúan siendo aplicadas por la ANDA.

Todos los proyectos de abastecimiento son elaborados por entidades guberna-mentales, con excepción de dos casos en que se contratan proyectos de plantas detratamiento con firmas privadas. En los últimos cinco años se realizaron cerca de 80proyectos, representando un 30%, aproximadamente, del total de ciudades del país.

Entre los mayores proyectos se encuentran los siguientes (todos abastecidos poraguas subterráneas):

San Salvador ...................... 260.000 habitantes actualmente.Santa Ana ......................... 80.000 " "Santa Tecla ........................ 28.000 ".

Los tres últimos censos demográficos fueron realizados en 1930, 1950 y 1960,respectivamente. Los datos sobre mortalidad y natalidad se consideran muy buenos.

En general, la información sobre consumo de agua y aforos de cursos de agua seconsidera deficiente; los datos sobre aguas subterráneas regulares, y los datos sobrepluviometría buenos.

Se espera que con la creación de la nueva organización-ANDA-habrá un incre-mento en las actividades referentes a diseños y construcción de abastecimientos deagua.

32 Diseño de abastecimientos de agua

GUATEMALA

El pais tiene una población aproximada de 4 millones de habitantes, distribuidosen un área de 108.900 kilómetros cuadrados, y divididos en 27 departamentos queabarcan un total de más de 300 municipios.

Los servicios de abastecimiento de agua han sido diseñados y construidos por laDirección de Obras Públicas del Ministerio de Comunicaciones y Obras Públicas através del Departamento de Aguas y Drenaje. De acuerdo con la ley, el control de lacalidad del agua es responsabilidad de la Dirección General de Sanidad del Ministeriode Salud Pública y Asistencia Social.

El Servicio Cooperativo Interamericano de Salud Pública (SCISP) trabaja con elMinisterio de Salud Pública y Asistencia Social, y por su intermedio se han diseñadoy construido numerosos abastecimientos de agua. No obstante, el Servicio está envías de terminar, debiendo finalizar sus actividades este año.

Generalmente, la operación de los servicios es de carácter municipal; sin embargo,hay casos en que existen convenios entre las municipalidades y el SCISP respectoa operación y mantenimiento.

El servicio de agua de la capital pertenece al municipio y se encuentra bajo el con-trol de una Dirección de Aguas encargada de todos los aspectos del mismo. En lacapital también opera una compañía particular de abastecimiento de agua.

La sección guatemalteca de la Asociación Interamericana de Ingeniería Sanitaria(AIDIS) patrocinó una serie de reuniones de mesa redonda, integradas por todos susasociados que trabajan en los distintos sectores, con el propósito de discutir un "Pro-yecto de Normas Generales para Diseño de Abastecimientos de Agua Potable", elcual fue inicialmente preparado por ingenieros del SCISP e ingenieros asesores de laOficina Sanitaria Panamericana. Después de aprobado el proyecto, con unas pocasmodificaciones, las normas fueron publicadas y adoptadas tanto por el SCISP comopor el Departamento de Aguas y Drenaje.

El municipio capitalino ha exigido que las nuevas lotizaciones, en relación al abas-tecimiento de agua, sigan determinadas instrucciones designadas como Normas aseguir para la introducción de agua potable a nuevas lotizaciones que hayan sido autori-zadas por la Sección de Urbanismo.

En los últimos cinco años, el SCISP diseñó cerca de 300 abastecimientos de agua,lo que representa aproximadamente un 20% de la población del país. La participa-ción de profesionales o firmas privadas en la elaboración de proyectos ha sido práctica-mente nula.

Entre los mayores servicios de agua se encuentran los siguientes: Guatemala (400.000habitantes actualmente), Mazatenango y Antigua.

Los últimos tres censos demográficos se hicieron en 1921, 1940 y 1950.Los datos sobre el consumo de agua en la capital y la información sobre aforos de

corrientes de agua y aguas subterráneas se consideran buenos. Los referentes al con-sumo de agua en otras localidades se consideran deficientes, y las medidas pluvio-métricas regulares.

Desde 1960 existe una Comisión Nacional de Introducción de Agua Potable, queha venido orientando la política general sobre los abastecimientos de agua. Ya se haelaborado un plan para el próximo bienio, y se están negociando préstamos interna-cionales. Se espera que durante los próximos años habrá un gran incremento en lasactividades referentes a abastecimientos públicos de agua.

Informe de los consultores 33

HAITI

Los abastecimientos de agua potable de Haití se encuentran bajo el control de losServicios Hidráulicos de la República. Este organismo está planeando hacer mejorasen las poblaciones haitianas con la ayuda de préstamos internacionales. Parece notener relación con otros organismos nacionales. Servicios Hidráulicos limita sus acti-vidades a servicios de ingenieria en los sistemas de agua existentes.

Actualmente no hay en vigor normas de diseño oficiales para abastecimientos deagua potable. En 1961, un Comité llamado Grupo de Abastecimiento de Agua Po-table preparó una guía técnica titulada Manual de normas mínimas para el diseñTo deabastecimientos de agua potable de aldeas y comunidades rurales. Dicho Comité estuvocompuesto de representantes de Servicios Hidráulicos, Ministerio de Salud Pública,Departamento de Agricultura (Servicio de Irrigación, Divisiones de Recursos Na-cionales y Desarrollo Rural), Obras Públicas, Oficina Sanitaria Panamericana y laMisión de Operaciones de los Estados Unidos de América. Las normas propuestas nohan sido aún aprobadas oficialmente, pero se espera que lo serán. Dichas normas sonsuficientemente flexibles para poder ser aplicadas a comunidades de distintos tamaños,desde comunidades estrictamente rurales hasta ciudades de más de 25.000 habitantes.Un proyecto para el mejoramiento del sistema de agua de Port-au-Prince incluyenormas más aplicables a ciudades mayores.

No hay ingenieros privados ejerciendo en el campo del abastecimiento del aguapotable en Haití.

Es difícil obtener información sobre las obras realizadas en el país, debido a la faltade archivos. En la actualidad hay un gran proyecto en preparación para Port-au-Prince. Este servirá a una población de 220.000 habitantes, o sea, el 5% de la pobla-ción total de la República.

El tratamiento de agua no es problema aún. La mayor parte de los abastecimientosse deriva de manantiales. De desarrollarse un programa adecuado, el trabajo se con-centraría en abastecimientos obtenidos fácilmente, como los de manantiales.

El único censo oficial se tomó en 1950. Se estima que cualquier otra informaciónbásica respecto a indices de consumo de agua, pluviometría, aforo de corrientes, aguassubterráneas, etc., es deficiente.

La capacidad de los ingenieros diseñadores de abastecimientos de agua potable esmuy variable, pero algunos son muy competentes. Los salarios gubernamentales sontan bajos que es necesario tener un empleo adicional para poderle hacer frente alcosto de vida. Si se iniciara un programa de mejoras, el número actual de ingenieroscompetentes resultaría muy bajo.

HONDURAS

Por ley del 16 de mayo de 1961 se constituyó el Servicio Autónomo Nacional deAcueductos y Alcantarillados (SANAA) con jurisdicción en todo el territorio del país,incluyendo el Distrito Central (ciudades de Tegucigalpa y Comayaguela).

Le corresponde la promoción, estudio, construcción, operación, mantenimiento yadministración de todo proyecto u obra de provisión de agua o desagies.

También a nivel nacional actúa la División de Saneamiento Ambiental del Ministeriode Salud Pública y Asistencia Social, que se encarga de los diseños para comunidades

34 Diseño de abastecimientos de agua

hasta de 1.000 habitantes, y del saneamiento rural. En dicha División actúa comoingeniero asesor un funcionario de la Oficina Sanitaria Panamericana.

Los servicios del Distrito Central, o sea, la capital de la nación, Tegucigalpa, D. C.,estuvieron a cargo de la Empresa Nacional de Energía Eléctrica hasta la creacióndel SANAA, y a la fecha han sido transferidos.

Desde 1942, ha venido funcionando el Servicio Cooperativo Interamericano deSalud Pública (SCISP) que diseñó y construyó 103 abastecimientos que fueron en-tregados a los municipios y que ahora pasan al SANAA.

Existen las siguientes normas nacionales:

1. Normas para el diseño de abastecimientos de agua potable (sobre levantamientostopográficos, dibujo, fuentes de abastecimiento, población de diseño, dotaciones,períodos, captaciones, pozos, conducción, almacenamiento, distribución y memoriadescriptiva).

2. Normas para la construcción de abastecimientos de agua y alcantarillados sanitarios(sobre transportes, excavaciones, instalación de tuberías, accesorios, pruebas contrafugas, desinfección, rellenos, materiales para juntas, estaciones de bombeo, obras deconcreto).

3. En estudio: Normas para el diseño de plantas de tratamiento de agua potable.4. En estudio: Reglamento sobre suministro y uso de servicios de agua y servicios de

alcantarillado.5. Normas de diseño para sistemas de abastecimiento de agua potable en comunidades

rurales con población hasta de 1.000 habitantes. Estas normas están en uso en laDivisión de Saneamiento Ambiental. No se recomienda ninguna norma extranjera,sin embargo, se consultan en cada caso.

El inciso d) del Articulo 20 de la Ley Constitutiva del SANAA, establece que aéste le compete la aprobación o desaprobación de diseños y planos y la vigilancia delas construcciones de las obras de saneamiento que se construyen con carácter par-ticular.

La población actual de Honduras es de 1.880.000 habitantes. Aproximadamenteel 67 % se encuentra en el área rural y el 33% en el área urbana. El Distrito Central(Tegucigalpa, D.C.) cuenta con 140.000 habitantes. Existen 227 municipios, siendoel más importante el de San Pedro Sula, con 41.000 habitantes. Le siguen cuatro conmás de 10.000 y menos de 20.000; nueve entre 5.000 y 10.000, y unos 60 entre 1.000y 5.000. Además de los municipios existen 9.814 aldeas y caserios.*

Se estima que para 1990 habrá una población total en el país de 4.500.000 habi-tantes.

En 1945, la población del Distrito Central de Tegucigalpa era de 56.000 habitantes,es decir, que ha crecido más del doble en 16 años.

En un periodo de cinco años, se han proyectado abastecimientos para unos 82.000habitantes, es decir, algo más del 4% de la población del país y un 18% de su po-blación urbana actual.

Los principales proyectos realizados en el país desde 1945 son:

San Pedro Sula.... 41.000 habitantes actualmente; construido en 1945.La Ceiba .......... 18.000 " " " " 1961.Choluteca ......... 10.000 " " " " 1962.Comayagua ....... 8.000 " " " "1962.

*Datos aproximados.

Informe de los consultores

Las medidas de consumo pueden considerarse que son deficientes. La pluviometrfaes escasa, pero las determinaciones que se efectúan pueden evaluarse como buenas.Las descargas de corrientes de agua se estiman deficientes. Hasta 1957, la nacióncontó con un servicio organizado de aforo de cursos de agua, el cual publicaba losresultados obtenidos. En cuanto a las determinaciones sobre aguas subterráneas,prácticamente no se han hecho.

La nueva institución creada (SANAA) contemplará con todo énfasis el problemadel abastecimiento de agua del país, con el apoyo de las organizaciones internacionalescitadas.

Antes de la creación del SANAA, el SCISP contrató un especialista para el estudiogeneral de la solución del problema del abastecimiento de agua del Distrito Centralde Tegucigalpa (ciudades de Tegucigalpa y Comayagüela). El estudio se realizó en1961 para una población total de 300.000. Sin embargo, el problema ha pasado amanos del Servicio Autónomo, y se piensa realizar un estudio final y detallado.

En el programa para poblaciones menores se prevé que en el futuro los abastosserán principalmente de agua subterránea. S61o por excepción se usarán fuentes su-perficiales. En la actualidad, prácticamente la mayoría de la población está servidacon aguas superficiales sin tratamiento, y en alto porcentaje sin cloración.

MEXICO

México tiene una población de 35 millones de habitantes, y ocupa un áreade 1.969.300 kilómetros cuadrados. Se divide en 29 estados, dos territorios y un Dis-trito Federal, en el cual se encuentra la capital, con cinco millones de habitantes,aproximadamente.

Los servicios de abastecimiento de agua están a cargo del Gobierno Federal, através de la Secretaría de Recursos Hidráulicos, la cual, además de los problemassobre aguas y alcantarillados, tiene a su cargo los estudios y obras de irrigación ycontrol de cursos de agua. La Secretaria se divide en dos Jefaturas, la de AguaPotable y Alcantarillado, y la de Irrigación y Control de Ríos.

La Jefatura de Agua Potable y Alcantarillado comprende las Direcciones de Estu-dios y Proyectos, Construcción y Operación y Conservación.

Los proyectos para los nuevos abastecimientos son elaborados por la Direcciónde Estudios y Proyectos. La Dirección de Operación y Conservación, además de lasobligaciones específicas indicadas en su titulo, se encarga del diseño de ampliacioneso modificaciones de los sistemas existentes.

La Secretaría de Salubridad y Asistencia es otra entidad federal que tiene a sucargo los abastecimientos de agua para pequeñas comunidades rurales, cuando éstasforman parte del programa general de saneamiento ambiental. La misma Secretaríatiene la obligación de actuar como organismo técnico, normativo y a cargo del controlde la calidad del agua.

Existen numerosos abastecimientos municipales siendo el más importante el dela capital. Dentro de la organización de la municipalidad existen la Dirección deRecursos Hidráulicos, con sus oficinas de Planificación, Estudios y Proyectos, Cons-trucción y Administración, con las atribuciones indicadas, y la Dirección de Aguasy Saneamiento, dedicada a la operación y conservación de sistemas de agua. An-teriormente, los proyectos de abastecimiento de agua de nuevas urbanizaciones es-taban a cargo de los mismos urbanizadores, pero en la actualidad se prohiben nuevaslotificaciones.

Prácticamente, la totalidad de los estudios y proyectos es elaborada por las secciones

35

36 -Diseño de abastecimientos de agua

técnicas de la Secretaria de Recursos Hidráulicos sin la participación de profesionaleso firmas privadas. Los proyectos han seguido los criterios internos de las respectivassecciones, no existiendo normas publicadas de carácter general sobre la elaboración delos mismos.

No obstante, existen normas y especificaciones bastante extensas y completassobre contratos y métodos para construcciones diversas; tipos, calidad y recibo demateriales; perforación de pozos, etc. La Secretaría piensa publicar durante el añoen curso una colección completa, en tres volúmenes, de todas las normas y especifi-caciones existentes.

Varios departamentos desean preparar normas escritas para proyectos de abaste-cimiento de agua, tomando en consideración aguas subterráneas, plantas de trata-miento, sistemas de distribución, etc.

Las obras realizadas en los últimos cinco años incluyen cerca de 500 nuevos abaste-cimientos para comunidades de diferentes tamaños. Entre los mayores se encuentranlos siguientes:

Puebla-Aguas subterráneas, para la población actual de 285.000 ha-bitantes y futura de 500.000; construida en 1960.

Mérida-Agua tratada, inclusive ablandamiento, para la poblaciónactual de 175.000 habitantes y futura de 250.000; construida en 1961.

Tijuana-Agua tratada, conducción cerca de 200 kilómetros, para lapoblación actual de 150.000 habitantes y futura de 300.000. (En estu-dio).

Los últimos tres censos demográficos se hicieron en 1940, 1950 y 1960.La información sobre el consumo de agua y las aguas subterráneas es considerada

deficiente. Los datos sobre aguas pluviales y fluviales se consideran buenos.

NICARAGUA

El Departamento Nacional de Servicios Municipales, se ocupa de los abasteci-mientos de agua y depende directamente del Ministerio de Fomento y Obras Públi-cas. Su acción se extiende a toda la nación, con excepción de Managua, que tiene unorganismo propio autónomo.

El Departamento diseña, construye y opera los servicios. Estos pueden ser resca-tados por los respectivos municipios, cuando la obra se halla amortizada.

Además, se encuentra el Departamento de Ingeniería Sanitaria del Ministerio deSalubridad Pública, que tiene principalmente funciones de saneamiento del mediorural y de estudio de las aguas subterráneas.

La Agencia para el Desarrollo Internacional y el Gobierno Nicaragüense, hanformado la Organización Nicaragüense Americana de Cooperación Técnica (ONACT),para colaborar técnica y financieramente en el plan del Departamento mencionadodel Ministerio de Salubridad Pública.

En el área de la capital, actúa la Empresa Aguadora de Managua, estatal y autó-noma, con presupuesto de gastos y recursos propios e independientes.

Algunos municipios atienden sus propios servicios. Debe mencionarse el correspon-diente a la ciudad de Matagalpa, por ser el único con planta de tratamiento. Fuediseñado por una empresa extranjera por encargo del Municipio, sin intervenciónde los ingenieros de los departamentos citados anteriormente.

No existen normas de diseño nacionales o locales. La Empresa Aguadora de Ma-

Informe de los consultores 37

nagua formuló, en 1957, algunas recomendaciones que se tuvieron en cuenta parallevar a cabo el proyecto de ampliaciones de los servicios.

No se recomienda ninguna norma extranjera, pero al preparar los proyectos sonconsultadas y aplicadas con flexibilidad. El Departamento de Servicios Municipalesestá preparando normas para diseño con carácter de recomendaciones, es decir, losproyectistas podrán apartarse de ellas, pero mediante adecuada justificación.

Nicaragua tiene en la actualidad 1.500.000 habitantes, de los cuales unos 180.000aproximadamente habitan en la capital. La población urbana suma unos 600.000habitantes (40%) y la rural 900.000 habitantes (60%).

En el periodo 1957-1961 se han efectuado proyectos para 310.000 habitantes (po-blación actual) lo que representa algo más del 20% de la población total del país ydel 50% de su población urbana.

Los proyectos de mayor importancia realizados son:

1. La ampliación del sistema de provisión a la ciudad de Managua, cuya solucióngeneral fue estudiada por una empresa extranjera. Actualmente, la ciudad cuenta con14.000 conexiones que sirven a 120.000 habitantes. El proyecto es para 220.000 ha-bitantes más.

2. Ciudad de León (52.000 habitantes), diseñado en 1960, con fuente de agua sub-terránea.

3. Ciudad de Granada (34.000 habitantes), diseñado en 1961, con fuente de aguasubterránea.

4. Ciudad de Matagalpa (15.000 habitantes), diseñado en 1961, con fuente deagua superficial y planta de tratamiento.

5. Ciudad de Diriamba (13.000 habitantes), diseñado en 1956, con fuente de aguasubterránea.

Se cuenta con dos censos, el de 1940 y el de 1950. Las medidas de consumo de aguapueden considerarse buenas. En Managua y Matagalpa, los servicios son medidos,aunque hay también tarifa por cuota fija. En el interior, los abastecimientos de aguasubterránea (sin elorar), son todos medidos. Las provisiones con agua superficial, sintratamiento ni desinfección, son gratuitas y no son medidas.

La pluviometría es buena en el área de la capital y deficiente en el resto del país.Los aforos de aguas superficiales son escasos y los de aguas subterráneas deficientes.

El estudio de los mantos acuíferos será programado y efectuado por la ONACT.Los ingenieros del Departamento de Servicios Municipales manifestaron que se

está estudiando la creación de una entidad autónoma, de jurisdicción nacional, parael proyecto, construcción, operación, mantenimiento y administración de los serviciosde agua y alcantarillado. Se intensificarán en el mayor grado posible las obras deabastecimientos. Las correspondientes a las comunidades mayores de 500 habitantesestarán a cargo del Departamento de Servicios Municipales, y las menores, con sa-neamiento rural integral, estarán a cargo del Departamento de Ingeniería Sanitariadel Ministerio de Salubridad Pública y de la ONACT.

En dichas obras se tratarán de evitar las plantas de tratamiento, en vista de loscostos de los agregados químicos. En lo posible, se les abastecerá con agua de pozosprofundos.

PANAMA

Los servicios de abastecimiento de agua fueron centralizados recientemente enuna entidad autónoma del estado, con personeria jurídica, patrimonio propio y au-

38 Diseño de abastecimientos de agua

tonomíia en su régimen interior, denominada "Instituto de Acueductos y Alcantarilla-dos Nacionales" (IDAAN).

Como objetivo, el Instituto "tendrá todas las funciones relacionadas con la plani-ficación, investigación, diseño, dirección, construcción, inspección, operación, man-tenimiento y explotación de los sistemas de acueductos y alcantarillados de la Re-pública".

La nueva entidad inició sus actividades a principios de 1962 encontrándose, porconsiguiente, en una etapa de transición y organización. Anteriormente, los abaste-cimientos de agua estaban a cargo de la División de Ingeniería Sanitaria del Ministeriode Trabajo, Previsión Social y Salud Pública, a través de la Comisión de Acueductosy Alcantarillados.

El país se encuentra prácticamente dividido en dos partes debido a la Zona delCanal, que está bajo jurisdicción extranjera. Las ciudades de Panamá y Colón com-pran agua tratada de instalaciones de la Zona del Canal.

Como parte de su programa de saneamiento ambiental, el Servicio CooperativoInteramericano de Salud Pública (SCISP) ha realizado obras de abastecimiento deagua para pequeñas poblaciones rurales.

Recientemente la sección local de la AIDIS (PANAIDIS) revisó un trabajo delComité de Normas de dicha Asociación, que fue publicado como borrador, titulado"Normas de Diseño de Abastecimientos de Agua". Esas normas están siendo utili-zadas provisionalmente por el IDAAN.

En general, los proyectos para ciudades pequeñas han sido realizados por organismosgubernamentales, mientras que el diseño general para el abastecimiento de agua dela capital fue preparado por una firma privada extranjera. La participación de firmasprofesionales nacionales independientes en la realización de proyectos ha sido minima.

Durante los últimos cinco años, cerca de 35 nuevos proyectos de abastecimientode agua fueron realizados en el país. Entre los mayores, todos con distribución deagua tratada, se encuentran los siguientes:

Panamá ........................... 275.000 habitantes actualmente.David ............................. 30.000La Chorrera ........................ 20.000

Los últimos tres censos demográficos se hicieron en 1940, 1950 y 1960. Los datossobre el consumo de agua en las ciudades de Panamá y Colón han sido clasificadoscomo buenos, al igual que la información sobre aguas pluviales. Los informes sobremediciones en cursos de agua pueden clasificarse como regulares, pero datan de pocotiempo. Las observaciones sobre aguas subterráneas fueron clasificadas como defi-cientes.

Con la creación de la nueva organización-IDAAN-y la negociación de créditosinternacionales, se espera que habrá un aumento en las actividades de proyectos yconstrucción de abastecimientos de agua.

PARAGUAY

Hasta la fecha, prácticamente sólo la ciudad capital, Asunción, tiene servicio pú-blico de abastecimiento de agua, cuya inauguración data del 15 de agosto de 1959.

Se está estudiando la creación de una entidad autónoma destinada al saneamientoen todo el territorio nacional, salvo la ciudad de Asunción, que se llamará: ServicioAutárquico Nacional de Obras Sanitarias (SANOS), como Repartición Nacional

Informe de los consultores 39

rectora, que será el único organismo responsable de todo lo referente a abastecimientosde agua y a obras de alcantarillado. Existe el proyecto de ley respectiva. En la ciudadde Asunción, exclusivamente, la provisión de agua potable está en manos de la Cor-poración de Obras Sanitarias de Asunción (CORPOSANA), entidad autárquica. Hayotras dependencias nacionales que se han ocupado de problemas de saneamiento,ya sea urbano o rural, y son:

a) El Departamento de Saneamiento Hidrotécnico y Puertos del Ministerio deObras Públicas y Comunicaciones.

b) La División de Saneamiento Ambiental del Ministerio de Salud Pública yBienestar Social. En esta División colabora como ingeniero asesor un funcionario dela Oficina Sanitaria Panamericana. En Paraguay actúa, además, el Servicio Coopera-tivo Interamericano de Salud Pública (SCISP).

No existen normas de diseño, nacionales o locales. El Ministerio de Salud Públicay Bienestar Social tiene en preparación el reglamento para el Control Sanitario deServicios de Agua Potable y, además, ha aprobado las "Especificaciones TécnicoSanitarias para la construcción de pozos excavados en granjas escolares", y las "Es-pecificaciones Técnico Sanitarias y Administrativas para pozos excavados en localesescolares".

Para el diseño del sistema de abastecimiento de agua de Asunción se siguieron lasnormas de los Estados Unidos de América.

Algunos proyectos realizados para ciudades del interior se han basado en normaseuropeas, con suficiente flexibilidad para adecuarlas al medio local.

Hay intención de estudiar normas, con la intervención de funcionarios de los Mi-nisterios de Obras Públicas y Comunicaciones, de Salud Pública y Bienestar Social,del Interior, de la CORPOSANA, del Centro Paraguayo de Ingenieros y de la AIDIS.

La actividad de los ingenieros particulares en el ejercicio de la ingenieria sanitaria,es aún muy limitada. El diseño para la ciudad de Asunción fue efectuado por unafirma de los Estados Unidos de América.

Se proyecta que todo nuevo diseño deberá contar con la aprobación, ya sea delMinisterio de Salud Pública y Bienestar Social o del organismo nacional autárquicoa crearse.

Paraguay tiene en la actualidad alrededor de 1.800.000 habitantes, de los cualesmás de 280.000 pertenecen a Asunción. Luego siguen unas 10 ciudades con más de10.000 y menos de 20.000 habitantes y 30 entre 2.000 y 5.000 habitantes. Por lo tanto,aproximadamente el 65% de la población habita en comunidades menores de 2.000habitantes, o en el medio rural.

En el período de cinco años de 1957-1961, se han efectuado proyectos para abaste-cer de agua a 320.000 habitantes (población actual), lo que representa un 17% de lapoblación actual total del país (datos estimados). El proyecto más grande realizadocorresponde a Asunción. Le sigue el efectuado para las ciudades de Concepción (20.000habitantes) y San Lorenzo (15.000 habitantes).

S61o se cuenta con un censo completo realizado en 1950. En la ciudad capital, lasmedidas del consumo de agua pueden valorarse como buenas, pero no existen en elresto del país. La pluviometría puede evaluarse como regular. La medida de descargasde corriente de agua es deficiente, salvo la correspondiente al Rio Paraguay, frente aAsunción, y al Paraná, frente a Encarnación, y prácticamente no existen datos sobreaguas subterráneas.

La creación de SANOS es el paso inicial para un programa de mejoramiento de losabastecimientos de agua.

40 Diseño de abastecimientos de agua

PERU

Los diseños de obras de abastecimiento de agua potable para las ciudades del Perúson responsabilidad de la Subdirección de Obras Sanitarias del Ministerio de Fomentoy Obras Públicas, la cual no es un organismo autónomo. Un decreto presidencial de1947 requiere que todo plan para la construcción, reparación o modificación de obrasde tratamiento y abastecimiento de agua debe ser aprobado por la Dirección Generalde Salud Pública pero, aparentemente, no se sigue esa práctica.

Se ha concluido un arreglo tentativo entre Obras Sanitarias y el Ministerio de SaludPública y Asistencia Social, mediante el cual el Ministerio suministrará agua a po-blaciones de menos de 2.000 habitantes. Los planes para estas poblaciones se haráncon la cooperación del Servicio Especial de Salud Pública (SESP). Se confía obtenerun préstamo del Banco Interamericano de Desarrollo para el financiamiento de esteplan.

También hay organismos locales, creados por autoridades de la localidad, paraconstruir abastecimientos de agua potable, generalmente para poblaciones pequeñas.Estos son financiados por asignaciones de dinero hechas por el gobierno central. Teó-ricamente, esos organismos locales siguen las normas de diseño de Obras Sanitarias ysus proyectos deben ser sometidos a dicha autoridad central; sin embargo, frecuente-mente no lo son.

Hay varias normas escritas, supuestamente para orientación de Obras Sanitarias.Estas cubren conexiones domiciliarias preparadas hace algún tiempo (1945). Existentambién algunas reglamentaciones sobre requisitos sanitarios, preparadas por laDirección General de Salud Pública en 1947. Se informa que estas reglamentacionesestán siendo revisadas. Hay asimismo algunas normas escritas, preparadas por ObrasSanitarias, que regulan la distribución de agua en áreas en desarrollo en Lima, lascuales se utilizan extensamente para otras ciudades.

Generalmente, las prácticas de diseño siguen las de los Estados Unidos de América,ya que muchos ingenieros han estudiado en ese país. Algunos de los requisitos sonflexibles, otros no. Existen diferencias para ciudades grandes y pequeñas.

Hay varios ingenieros privados competentes disponibles para diseñar abasteci-mientos de agua potable. Se informa que del 15% al 20% del trabajo realizado bajola supervisión de Obras Sanitarias en los últimos cinco años fue hecho por ingenierosprivados. Los diseños deben ser aprobados por Obras Sanitarias, así como cualquiermodificación posterior de planos o especificaciones.

Se calcula en 300 el número de proyectos diseñados por Obras Sanitarias durantelos años 1957-1961, sin incluir los grandes proyectos. Las ciudades servidas consti-tuyen el 21% del número total de ciudades, con una población total de 1.200.000habitantes, o sea, 11% de la población del país. Treinta de los proyectos, o sea el 10%,incluyeron plantas de tratamiento. Las fuentes de abastecimiento fueron: pozos, 30%,manantiales, 40% y superficiales, 30%.

Los mayores proyectos diseñados recientemente incluyen los siguientes:

Lima-Diseño para la expansión de la planta de tratamiento, paraservir a 1.700.000 personas, en proceso actualmente.

Arequipa-Expansión de la planta de tratamiento y sistema de dis-tribución, sirviendo a 140.000 personas, completado en 1959.

Chiclayo-Nueva planta de tratamiento, sirviendo a 70.000 personas,completada en 1957.

Los últimos tres censos se tomaron en 1876, 1950 y 1961. Los estudios de índicesde consumo de agua, aguas pluviales y subterráneas son deficientes. Se informa quelos estudios sobre flujos de corrientes superficiales son adecuados.

Informe de los consultores 41

No hay escasez grave de ingenieros. Solamente los jefes de departamento son em-pleados a tiempo completo. Otra circunstancia desfavorable es que el Gobierno nohace suficiente uso del servicio de sus ingenieros, y por consiguiente, el progreso deéstos en el Gobierno es lento. Como resultado, los jóvenes ingenieros se muestranreacios a entrar a empleos gubernamentales, y se hace difícil que el Gobierno retengalos servicios de los ingenieros más competentes.

Muchos de los problemas de ingeniería se podrian eliminar si el Gobierno desarro-llara un programa adecuado para el mejoramiento de los abastecimientos de aguapotable, servicio que, por supuesto, es imprescindible para todas las ciudades del país.

El programa de abastecimiento de agua para zonas rurales se encuentra en la etapade planificación. Su objetivo inmediato es servir a 210.000 personas y ya se han hechoplanes para servir a 99 poblaciones de menos de 2.000 habitantes cada una. Los costosde construcción serian cubiertos con fondos recibidos en parte de un préstamo que segestiona ante el Banco Interamericano de Desarrollo. Se espera que el 50% de lapoblación rural del país será servida en 10 años.

REPUBLICA DOMINICANA

Las obras de abastecimiento de agua potable de la República Dominicana sonresponsabilidad de la División de Recursos Hidráulicos del Ministerio de Agricultura.Su función no está sujeta a revisión o aprobación por parte de ningún otro organismogubernamental. Es responsabilidad del Ministerio de Salud y Previsión Social exa-minar la potabilidad del agua una vez que el sistema haya sido construido.

No hay normas escritas para el diseño de los abastecimientos de agua. Las prácticasseguidas hasta hoy se asemejan a las de los Estados Unidos de América. No obstante,se han usado con cierta flexibilidad, según las condiciones locales. Los ingenieros deRecursos Hidráulicos opinan que las normas escritas son sumamente deseables.

Hay varias firmas privadas competentes disponibles para realizar obras de diseñosanitario.

El país está saliendo de un período de estancamiento en cuanto al mejoramiento deabastecimientos de agua potable se refiere. Por consiguiente, la información disponiblees inadecuada. Se calcula que las siguientes obras se ejecutaron durante el periodo de1957 a 1961: 15 proyectos para servir al mismo número de ciudades, o sea 20% delnúmero total de ciudades, sirviendo a 30.000 habitantes, 6 1% del total de la pobla-ción. De estos proyectos, ocho incluyeron tratamiento de agua y, en cada caso, filtrosde arena lentos. Dos de ellos fueron provistos de galerías filtrantes.

Los tres proyectos mayores fueron realizados para servir a un mismo número deciudades, cada una de 4.000 personas. Todos estos incluyeron plantas para trata-miento de agua.

Actualmente una firma local privada de ingeniería está haciendo un estudio parala expansión del sistema de agua que abastece a la ciudad de Santo Domingo. Seespera obtener un préstamo para cubrir parte del costo.

En 1935, 1950, 1955 (parcial) y 1960, se realizaron censos. Los censos de 1950 y1960 son considerados confiables. La información referente a índices de consumo deagua e investigación de aguas subterráneas es considerada inadecuada. La informa-ción sobre aguas pluviales es escasamente adecuada. Durante seis años se han hechoinformes sobre flujos de corrientes.

No hay empleados a tiempo parcial, y los funcionarios actuales esperan que lossalarios puedan mantenerse suficientemente altos para evitar la práctica no satisfac-

42 Diseño de abastecimientos de agua

toria del trabajo a tiempo parcial. Sin embargo, hay una grave escasez de personalprofesional técnicamente preparado para diseñar abastecimientos de agua potable yotras obras sanitarias. Los funcionarios creen que se necesita un programa estimulantepara ayudar a reclutar todos los tipos de profesionales y personal auxiliar necesariospara los abastecimientos de agua.

Los ingenieros de Recursos Hidráulicos esperan poder iniciar y completar un pro-grama que verdaderamente mejore la situación del abastecimiento de agua potable dela República. En la actualidad, poco más del 40 % de la población urbana está siendoservida. El plan tentativo es aumentar ese porcentaje a un mínimo de 80% a serservido en 10 años.

URUGUAY

El organismo responsable de diseñar y construir abastecimientos de agua potablees Obras Sanitarias del Estado, que forma parte del Ministerio de Obras Públicas. Noes un organismo autónomo, y su relación con las obras de agua potable municipales essolamente la de asistencia de ingeniería. Ningún otro organismo aprueba o revisa susdiseños. En la fecha en que se hizo la visita no existía la cooperación de organismosinternacionales.

No hay normas de diseño escritas, pero se siguen prácticas no escritas, las cuales,en algún sentido, siguen las normas de los Estados Unidos de América. Tales prác-ticas son bastante flexibles, siendo únicas las que se aplican a Montevideo, y en algunoscasos, las cifras de diseños sobre consumo de agua varian. Actualmente se están consi-derando ciertos cambios en las prácticas de diseño.

No hay firmas de ingeniería privadas locales disponibles para diseñar abasteci-mientos de agua potable. Los planos para la nueva planta de tratamiento de agua deMontevideo fueron preparados por una firma extranjera privada, de acuerdo con lasespecificaciones de Obras Sanitarias del Estado, habiéndose efectuado un arreglo conla misma firma para una planta en Punta del Este. En años recientes no se ha reali-zado ningún otro trabajo privado de ingeniería de abastecimiento de agua. Los diseñoshechos por ingenieros privados estarían sujetos a la aprobación de Obras Sanitariasdel Estado.

El trabajo realizado durante 1957-1961 incluyó lo siguiente: dos proyectos (sinincluir pequeñas extensiones en 10 ciudades) que sirven un total de 40.000 personas,o sea, 1,68% de la población del país. Ambos proyectos incluyeron plantas de trata-miento.

Deben mencionarse dos grandes proyectos, a pesar de que los diseños no se hanconcluido aún: la planta de tratamiento de Montevideo, que servirá a 1.000.000 depersonas y la planta de tratamiento de Punta del Este, que servirá a 300.000 personas.

El último censo se realizó en 1908. Se habla de hacer otro pronto. Obras Sanitariasconduce investigaciones en los edificios de las distintas ciudades antes de preparar losdiseños, y calcula de cinco a seis personas por casa.

Los informes básicos sobre consumo de agua per capita, sobre aguas subterráneas yflujos de corrientes se consideran adecuados, y los informes sobre aguas pluviales sonbuenos.

De comenzarse un programa de mejoras de agua, se necesitarían más ingenieroscompetentes. Todos los ingenieros empleados actualmente en la oficina de ObrasSanitarias lo son a tiempo parcial, los sueldos son considerados como bajos, y la escalade sueldos es inferior a las de otras divisiones del Ministerio de Obras Públicas.

Informe de los consultores 43

Hay mucho trabajo que hacer, pero la falta de fondos ha impedido la formulaciónde un programa para realizar mejoras extensas.

VENEZUELA

Los servicios de abastecimiento de agua de Venezuela están a cargo del InstitutoNacional de Obras Sanitarias (INOS), organización dependiente de la AdministraciónFederal, adscrita al Ministerio de Obras Públicas, con personería jurídica autónoma ypatrimonio propio e independiente del Fisco Nacional. Tiene la función de diseñary construir los nuevos sistemas y operar y controlar la mayoria de los existentes. Sinembargo, hay un acuerdo entre el Instituto y el Ministerio de Sanidad y AsistenciaSocial (SAS), referente a los abastecimientos de agua llamados rurales, que se entiendeson los destinados a servir poblaciones hasta de 5.000 habitantes. Bajo la Direcciónde Malariología y Saneamiento Ambiental se encuentra la División de AcueductosRurales que, por medio de secciones competentes, se encarga de los proyectos, cons-trucción, control y asistencia técnica.

Tanto INOS como SAS han mostrado bastante actividad en la preparación ypublicación de normas para proyectos de abastecimientos de agua, entre los cualesse destacan los siguientes:

1. Instituto Nacional de Obras Sanitarias.

a) Normas para el diseño de los abastecimientos de agua. Caracas, 1948. Prepa-radas con el propósito de "uniformar el diseño de todos los abastecimientos deagua que proyecte el Instituto Nacional de Obras Sanitarias de Venezuela".

b) Normas de proyectos y especificaciones de materiales para los sistemas de abas-tecimientos de agua de urbanizaciones. Caracas, febrero de 1956. Bajo cuya orien-tación "el urbanizador está obligado a elaborar y entregar al INOS los planosde construcción de las obras del sistema de abastecimiento", destinadas espe-cificamente a la ciudad de Caracas.

2. Ministerio de Sanidad y Asistencia Social. División de Ingenieria Sanitaria,Sección de Acueductos.

a) Normas para el estudio, diseño y construcción de acueductos en localidadespequeñas. Caracas, 1960. Destinadas a orientar los proyectos elaborados por laDivisión de Acueductos Rurales para comunidades con menos de 5.000 habitan-tes.

b) Normas generales para la presentación de proyectos. Caracas, marzo de 1962.También para uso de la misma División, y que sirven de complemento a lasanteriores.

c) Normas sanitarias para proyecto, construcción, reparación y reformas de edi-ficios. Caracas, febrero de 1962. Publicadas en la Gaceta Oficial de la Repúblicade Venezuela el día 26 de febrero de 1962, Número 752 (extraordinario), Bs.5,00; las cuales incluyen extensos capítulos sobre instalaciones hidráulicasprediales.

Todos los proyectos bajo la responsabilidad de INOS o de SAS son ejecutadospor sus propios departamentos técnicos. La colaboración de profesionales o firmasprivadas está limitada a asesoramientos eventuales.

El trabajo realizado en los últimos años ha sido intenso. Los siguientes datos sonsignificativos:

44 Diseño de abastecimientos de agua

1. INOS-En sus 18 años de actividad, el Instituto ha diseñado y construido, o hacontribuido a construir, obras de abastecimiento de agua para 89 ciudades de más de5.000 habitantes. En diciembre de 1960 el número de ciudades dentro de esa categoríafue de 157, residiendo en ellas un 62% de la población total del país. En el mismoperiodo, el número de plantas de tratamiento de agua construidas fue de 27.

El Instituto piensa servir, dentro de los próximos 15 años, a un 80 % de la poblaciónque reside en ciudades de más de 5.000 habitantes, lo que representa un aumento decerca de 3,5 millones de habitantes en la población a ser servida.

2. SAS-En los últimos cinco años realizó cerca de 200 proyectos de abastecimientode agua para comunidades hasta de 5.000 habitantes. La producción de la sección deproyectos ha aumentado continuamente, pues del total indicado apenas 40 proyectosfueron realizados en los primeros dos años. En el último año (1961) se ejecutaron 83proyectos. La sección piensa ejecutar de 100 a 150 en el año en curso.

Entre los mayores proyectos ejecutados por INOS en el país se destacan los de lassiguientes ciudades:

1. Caracas-Sirviendo una población total de cerca de 1.300.000 habitantes, contratamientos, estando en proceso grandes obras para ampliar la capacidad de con-ducción del sistema.

2. Maracaibo-Sirviendo una población actual de cerca de 5.000.000 de habitantes,habiendo colaborado en el proyecto de la estación de tratamiento una firma privadanacional.

3. Barquisimeto-Sirviendo una población actual de 200.000 habitantes con aguatratada.

Los estudios demográficos necesarios se han basado en los resultados de los censosnacionales efectuados en 1940, 1950 y 1961.

En general, a pesar de que existen servicios para obtener y registrar datos básicossobre consumo de agua, descargas de cursos de agua y sobre aguas subterráneas,éstos no fueron clasificados como satisfactorios. Sin embargo, los datos pluviométricosse han considerado satisfactorios.

Generalmente, el personal técnico trabaja a tiempo completo, siendo los salariosiniciales de $600,00 mensuales. Ese sistema ha permitido una especialización consi-derable de parte de los ingenieros y un nivel de producción bastante elevado.

La colaboración que existe entre la Universidad e INOS y SAS merece menciónespecial. Esta se refleja en convenios y comisiones con el propósito de incrementar losestudios experimentales y mejorar el medio técnico. Es digno de mencionar el esfuerzohecho por la Universidad al ampliar sus cursos en el Departamento de IngenieriaSanitaria y en los trabajos de investigación que han realizado en esa materia.

En los planes para los próximos años se prevé un gran aumento en las actividades. Seestá negociando la obtención de financiamientos a través de organismos interna-cionales. El Gobierno nacional está dispuesto a invertir sumas considerables en losprogramas de abastecimiento de agua.

Segunda Parte

Temas sometidos a discusión durante el Seminario

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Tema I

PREPARACION Y UTILIZACION DE LAS NORMAS DE DISEÑO DEABASTECIMIENTOS DE AGUA EN AMERICA LATINA*

ERNEST W. STEEL

Profesor del Departamento de Ingeniería CivilUniversidad de Texas, Austin, Texas, E.U.A.

Es opinión del autor que cada pais ocada subdivisión politica o administrativadel mismo, que ejerce autoridad en eldiseño de los abastecimientos de agua,debe poner estas normas por escrito yhacerlas de fácil acceso a cuantas personasestén interesadas en ellas.

La Oficina Sanitaria Panamericana, deseo-sa de informarse sobre la práctica dediseños en uso en América Latina, comisionó,en abril de 1962, a un grupo de tres in-genieros consultores para que visitasenlos paises y obtuviesen dicha información.Los consultores visitaron 19 países y formu-laron en cada uno numerosas preguntasrelacionadas, directa o indirectamente, conel diseño de abastecimientos de agua. ElSeminario sobre Diseño de Abastecimientosde Agua se ha planeado con los datos asíobtenidos. t

Sólo 8 de los 19 paises visitados puededecirse que tienen normas de diseño escritas,y de sólo uno de éstos, que sus normas soncasi completas. Otros 3 las tienen completashasta cierto punto, mientras en los restanteslos datos esenciales de diseño son incom-pletos.

Las normas escritas se pueden clasificar deotra manera. Algunas cuentan con la aproba-ción oficial y han estado en vigor por algúntiempo; tres de ellas, están aún en estado deprueba, bajo estudio con aprobación pro-

* Publicado en el Boletín de la Oficina SanitariaPanamericana, Vol. LV, No. 3 (1963), págs. 277-281.

t Véase págs. 9-44.

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visional de las autoridades superiores o enespera de dicha aprobación.

Debe hacerse constar que la falta denormas escritas o parcialmente escritas enmuchos paises, no significa que ha habidonegligencia en la aplicación de normassatisfactorias de diseño para los proyectosde abastecimiento de agua. Se comprobóque los ingenieros a cargo del diseño siguieronprácticas establecidas por cada organismoregulador y que estas normas prácticas nosólo se cumplieron por parte de los ingenierosdel gobierno, sino también por ingenieros ofirmas privadas contratadas al efecto.También está establecido que los planospreparados por estos últimos se sometan aun organismo oficial para su aprobaciónantes de dar comienzo a las obras. Otrasveces se declaró que se siguieron prácticasde diseño seguidas en Estados Unidos,Inglaterra, Alemania o una combinación deellas. La información recabada sobre detallesde diseño corrobora que, por lo general,éstos están de acuerdo con prácticas deingeniería bien acreditadas.

Se encontró que la preparación de diseñosse hace por varias agencias del gobierno.Por lo general, dicha preparación y aproba-ción incumbe al Ministerio de ObrasPúblicas o a algún organismo similar. Losproyectos de esta índole a cargo de esteMinisterio no están sujetos a la aprobacióndel Ministerio de Salud Pública. Algunasveces se establece que las autoridades desalubridad asuman la responsabilidad de que

48 Diseño de abastecimientos de agua

el agua suministrada cumpla los requisitossanitarios.

El Ministerio de Obras Públicas dealgunos países, o su equivalente, traza losplanos para las ciudades grandes, mientrasque al Ministerio de Salud Pública competenlos proyectos y normas de diseño parapueblos pequeños y aldeas. Hay divergenciasen lo que atañe a la clasificación de ciudadesen grandes y pequeñas. En ciertos países lacifra de 5.000 habitantes es la marcadivisoria entre ambas clases, mientras enotros, el número límite es menor. En otrospaíses, bien tengan o no normas escritas, lacapital no está sujeta a las mismas normasque las demás ciudades, y algunas de éstas,por diversas razones, no están sujetas a laautoridad central. Algunos Estados delBrasil tienen sus propias normas escritas, ylos que no las tienen, se atienen muchasveces a las normas de otros Estados; en otraspalabras, no hay intención de aplicar unsolo sistema a todo el país. En una naciónde la extensión del Brasil, con sus grandesvariaciones de condiciones locales, esteproceder es lógico.

La fecha de adopción de normas escritas,totales o parciales, es reciente en la mayoríade los casos. Algunos de los documentosllevan fecha de 1945, de 1947 o de 1948.Otros paises publicaron parte de sus normasen 1953, 1954, 1956 6 1959. Todos losrestantes, que son la mayoría, han puestopor escrito parte de sus normas en 1960,1961 6 1962.

La cercanía de estas fechas es muysignificativa. Es una indicación del aumentode interés y del convencimiento de losingenieros de América Latina de que lasnormas escritas, no son s61o convenientes,sino también una necesidad práctica, parasatisfacer la necesidad de abastecimientosde agua de los paises. En consecuencia, noes de extrañar que en muchos de los paísesvisitados donde en este momento se carecede normas escritas, los ingenieros responsa-

bles sientan una necesidad imperiosa deellas.

Este Seminario tiene dos fines. El primeroes reunir a un grupo de ingenieros expertosen diseño de abastecimientos de agua paraque cambien ideas sobre las normas vigentesal respecto en sus países. El segundo, esfomentar el buen uso de normas escritas entoda América Latina, con ventajas biendefinidas. Estas se mencionarán a con-tinuación.

Es cosa por todos admitida que el mejora-miento del abastecimiento de agua en todaslas naciones de América Latina suponeesfuerzos cuantiosos.

No viene al caso entrar en las razones dela distancia que media entre el agua que senecesita y la que ahora se provee; tampocoprocede discutir aqui el significado negativode esta distancia en salud pública y en laevolución económica de los países de AméricaLatina. Lo que hay que considerar aquí essu impacto sobre la ingeniería, y éste es muyimportante.

Evidentemente se necesitarán muchosingenieros calificados para proyectar losservicios de agua, muchos más que los queahora prestan servicio en los organismosoficiales. Esto quiere decir que hay queformar más ingenieros y tal vez se requieranmás también en las empresas privadas. Esparecer del autor que pueden surgir grandesdificultades, a menos que se cuente connuevos ingenieros, y en particular, que seinforme por escrito a los ingenieros privadosde lo que se espera de ellos en este empeño.

Otra ventaja puede ser que las normasescritas se recopilen con mucho esmero, ysólo después de un cuidadoso estudio detodos los asuntos pertinentes. También esde esperar que tales requerimientos onormas sean el resultado de consultas convarios ingenieros bien informados y conorganismos oficiales. Los asuntos que talvez deban discutir y considerar se indicaránmás adelante en esta reunión. Las normas

Preparación y utilización de normas

que se obtengan después de este procedi-miento serán más completas y estaránmejor concebidas que las hechas al acaso porun proceso evolutivo y sin mucha investiga-ción en ninguna de sus etapas.

El asunto de las normas escritas cobramás importancia si se considera que losfondos procedentes &d organizaciones inter-nacionales de préstamo, no sólo suponen unainversión de capital extranjero en AméricaLatina, sino también un poderoso estímulode la inversión de capital local, y, porconsiguiente, los ingenieros deben estarpreparados para encauzar todas estasinversiones con acierto y a la mayor brevedadposible. Las normas escritas de diseñoserán una gran ayuda. También la aptitudde adjuntar normas escritas de diseño a lassolicitudes de préstamos destinados amejoras de abastecimientos de agua, seránindicio de competencia profesional y probaráque no hay el menor recelo de someter losproyectos al examen estricto de las organiza-ciones de préstamo.

¿Hay desventaja alguna de las normasescritas con respecto a las que no lo están?No acierto a ver alguna importante. Detodas maneras, cabe hacer algunas preguntasque mencionaré brevemente.

Se podría objetar que las normas coartanla libertad profesional del ingeniero diseña-dor. Esta objeción carece de validez. Elingeniero seguirá teniendo que decidirmuchas cosas de índole profesional, talescomo el escoger la fuente del agua, dis-posición de las cañerías, tipo y trazado de laplanta de tratamiento, por nombrar sólounas cuantas.

Otra objeción de más importancia es quelas normas escritas establecidas carecen dela flexibilidad necesaria para amoldarse alestado de cosas en que se encuentra elabastecimiento de agua en varios de lospaíses. En relación con esto, es justomencionar que muchos de los ingenierosentrevistados y que están en favor de las

normas escritas, también aconsejaron quedebe permitirse cierto grado de flexibilidadde las mismas. Sobre este particularhablaremos después.

Ahora proponemos que en las discusionesde grupo, se trate más por extenso de losmétodos de preparación, de ampliación orevisión de las normas. La primera preguntasobre esto es obvia: ¿A quién compete tomarla iniciativa de establecer las normas, deescribirlas y, finalmente, adaptarlas? Igual-mente, es obvia la respuesta: debe ser lainstitución a que competa velar por elcumplimiento de las mismas. Pueden surgirciertas complicaciones en los paises donde,bien el Ministerio de Obras Públicas o unorganismo autónomo sea el encargado de lasobras de abastecimiento de agua en lasciudades mayores, y al Ministerio de SaludPública competa dicha función respecto delos pueblos pequeños y de las zonas rurales.

En pocos paises podrán, tanto los estadoscomo ciertas ciudades, actuar independiente-mente de ambos ministerios. Donde senecesiten varios tipos de normas paraafrontar problemas de diversa índole, debeprocurarse la más estrecha coordinaciónposible entre los diversos organismos pormedio de conferencias y reuniones.

Son muchos los organismos oficiales queestán, directa o indirectamente, interesadosen obtener buenos servicios de agua y quepueden o deben estar interesados en estable-cer buenas normas de diseño. Por supuesto,el Ministerio de Obras Públicas de un país, osu equivalente, y el Ministerio de Salud Pú-blica son los más directamente interesados.El poder ejecutivo deberá interesarse, dadoque las normas contribuirán a la expansiónde los programas de abastecimientos de agua,lo cual, a su vez, redundará en beneficio dela reputación de la labor gubernativa. Tam-bién las autoridades financieras debeninteresarse, ya que las normas pueden con-ducir a la consecución de préstamos y talvez a reducir los gastos. En todo caso,

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50 Diseño de abastecimientos de agua

estarán estos dos ministerios bien com-penetrados en la materia y en la aprobaciónde los que se esté proyectando.

Se debe consultar a las escuelas deingeniería que son parte de las universidades,o invitar a representantes de las mismas, alas reuniones en que las normas se discutan.Es imposible exagerar la importancia de lasrelaciones del desarrollo de los servicios deagua con las escuelas en donde se forman losfuturos ingenieros.

Debe, asimismo, ser consultada la pro-fesión de ingenieria, mediante la sociedad ocomité local de ingenieros. Si hay ingenierosde amplia experiencia práctica en diseños deagua, hay que obtener su opinión. De todosmodos, tales opiniones serán objeto decuidadoso examen para ver si se basan enmeras impresiones o en hechos prácticos.

¿Cuál ha de ser la fuerza legal de lasnormas? Si son escritas, este asunto esimportante. Se comprende que al opinarsobre materias legales un ingeniero pisaterreno débil. Sin embargo, los abogadosno rehusan su opinión sobre cualquier tema;del mismo modo debe permitirse a losingenieros hablar de materias legales con-cernientes a su profesión.

Las normas escritas no debieran ser leyes.Es decir, leyes que tenga que aprobar,modificar, o cambiar, el poder legislativode la nación, cuando sea necesario. Lainflexibilidad de tal método de controlarlos trabajos de diseños de agua es clara paracualquier ingeniero. Lo que conviene es laalternativa de una serie de regulaciones quetengan la fuerza de ley, que puedan apli-carse y modificarse cuando el avance técnicolo justifique o las condiciones en un paísprogresen en tal forma que sea necesariomej orarlas.

Es seguro que en cualquier país puedeencontrarse algún método que permita quelas regulaciones sean escritas por un orga-nismo responsable y que se apliquen previa laaprobación del ministro de cuya dirección

dependa tal organismo. En forma similar,pueden efectuarse las modificaciones ocambios de las regulaciones con la simpleaprobación del ministro. Dado que a losministros los nombra el jefe del poderejecutivo, quien, a su vez, es electo, estostrámites se ajustan a las normas democráti-cas.

Las normas o regulaciones, su formaexacta y los detalles que deben abarcar,serán expuestos por otras personas en esteSeminario. Se debe mencionar aquí otroasunto general. En países donde no haynormas escritas, se nos informó que, enciertos casos, se aplican las de EstadosUnidos, de Inglaterra o de algún otro país.Una investigación más a fondo nos permitiósaber que tales prácticas no se seguíancon exactitud y que los países se desvíande ellas en grado considerable para poderatemperarlas a sus condiciones locales.Desde luego, todos los ingenieros sabenque hay mucho por aprender de las prácticasy métodos seguidos con éxito en otros países.Pero antes, debemos saber si tales prácticasson por entero satisfactorias y aplicables acondiciones locales. Seria lamentable quelas normas operasen de tal manera queacrecentaran el costo o que atrasaran ointerrumpiesen el mejoramiento de losservicios de agua. Las normas deben tam-bién atemperarse a la destreza del personalencargado de operar los servicios de agua.

¿Cuán flexibles deben ser las normas?Desde luego, es necesario cierto grado deflexibilidad. No es posible que las normasescritas satisfagan en medida suficientecualquier condición que pueda surgir. Poresto debe haber una disposición que autoriceal jefe o al organismo encargado del cumpli-miento de las normas a permitir su exen-ción en ciertos casos muy especiales. Debeser misión del ingeniero que pide la exen-ción de la norma el probar la necesidadde tal medida.

Es de creer que al mencionar los ingenierosla necesidad de normas flexibles, les preocupa

Preparación y utilización de normas

la amplia diferencia de necesidades deabastecimiento de agua entre las grandesciudades, los pueblos y aldeas. Este es unpunto muy importante, y un problemaque existe en los países latinoamericanos.Pero creemos que se puede resolver esta-bleciendo diversas categorías de ciudades ypueblos de acuerdo con su número de habi-tantes y determinando el consumo de aguapor persona en estas categorías. Se puedeaveriguar por separado el consumo indus-trial, el comercial, el de protección contraincendios donde sea justificado, y todo ellose suma al consumo doméstico. A partirde esto se pueden determinar cifras de lasdemás partes del sistema de abastecimientode agua, como la red de distribución, lacapacidad de almacenamiento y de laplanta de tratamiento, etc.

Sin embargo, hay que indicar que elconsumo de agua debe basarse en datosválidos y seguros. El valor de las normasno podrá superar el de los datos en queéstas se fundan. La adopción de normas, amenos que tengan carácter de ensayo y

estén sujetas a futuros cambios, debe irprecedida de una investigación cuidadosade los datos básicos. Las normas nuncadeben basarse en supuestos o en cifrascuya única autoridad sea el haber sidoaplicadas por largo tiempo.

Finalmente hay que dejar constancia deno haber dicho en este trabajo nada queimplique la creencia de que es posible es-tablecer un grupo uniforme de normasaplicables en toda América Latina. Esmuy posible, y esto se discutirá luego, quese pueda adoptar una nomenclatura pro-fesional y una terminología de ingenieríasanitaria uniformes y utilizables con normasindividuales. Se espera también que esteSeminario refuerce el interés y la actividaden el análisis y mejora de las normas vigen-tes, y que el intercambio de ideas no ceseal tocar a su fin esta reunión. Como visi-tante y observador de América Latina, elautor cree que serán muy estimulantes yprovechosas relaciones más estrechas entrelos múltiples países, tanto en lo que atañea materias de ingeniería, como a otrosasuntos.

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Tema II

INFORMACION BASICA E INTERCAMBIO DEINFORMACIONES EN LA FORMULACION DE NORMAS

HAROLDO JEZLER

Consultor de la Oficina Sanitaria Panamericana

CARACTERISTICAS DE LA

NORMALIZACION

En una reunión destinada a discutirnormas para diseño y, especialmente,teniendo en cuenta su carácter internacional,nos parece apropiado suscitar la cuestiónde la definición de los términos.

Es una observación de carácter elementalque, en numerosas circunstancias, la faltade entendimiento resulta solamente de lafalta de términos para señalar ideas comunesa los interlocutores o por el empleo de unmismo término que tiene distintos signifi-cados para los que lo utilizan. Frecuente-mente subestimamos la enorme importanciadel lenguaje en nuestra vida diaria; fre-cuentemente discutimos términos y noideas; frecuentemente vivimos en un mundode palabras y no de actos. Paradójicamente,el lenguaje es el arma más poderosa desa-rrollada por la evolución como un mediopara transmitir experiencia y por tantoacumularla. A menudo, el mismo lenguajese convierte en un obstáculo para la propa-gación de ideas, haciendo necesario porconsiguiente destacar siempre el carácterconvencional del mismo. Si tales dificultadesocurren entre interlocutores de un mismopaís o de un mismo nivel o de una mismafamilia, éstas aumentan enormemente enreuniones internacionales. En estos casos,hasta cuando los diversos paises utilizanel mismo idioma o idiomas semejantes, esnecesario procurar siempre identificar los

actos y las ideas en sí mismas, independiente-mente de los términos utilizados para de-finirlos. Es menester reconocer que muchasveces divergencias aparentes de opiniónresultan solamente de la impropiedad oinsuficiencia del lenguaje.

Por eso nos parece que la primera etapade cualquier intento de normalizacióndebe iniciarse con una definición clara yprecisa de la terminología a utilizar.

Intentaremos definir el ámbito de trabajode la normalización diciendo que el propó-sito de las normas es codificar las relacionestécnicas entre abastecedores y consumidores,ambos términos entendidos en el sentidomás amplio posible, comprendiendo lasrelaciones entre vendedores y compradoreso entre profesionales y clientes. Las normastienden a contener todos los aspectos técni-cos involucrados en tales relaciones, estable-ciendo los requisitos que los materialesdeberán satisfacer, los métodos para verificarsi se han cumplido efectivamente talesrequisitos, la manera de aplicar talesmateriales, las formas de definir responsa-bilidades, de establecer condiciones por lascuales los materiales puedan ser inter-cambiados, de prestar servicios, de registrardatos para que sean comparables, de con-tratar, juzgar y remunerar, etc., amplián-dose cada vez más el ámbito de la normaliza-ción para satisfacer las necesidades de estaera industrial y para colocar en basesseguras todas las transacciones en queintervengan cuestiones técnicas.

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Información bdsica 53

Una norma que tienda a establecer rela-ciones técnicas en un determinado sector deactividades raramente podrá ser completaen si misma. Aseméjanse así a las industriasque en nuestra forma de vida pocas vecesson completas en sí mismas, por ser ademásde abastecedoras también consumidoras.Tal como la industria, a fin de establecer osatisfacer las normas para sus productos,dependerá de un sinnúmero de otras normas,también una norma cualquiera dependerá denumerosas otras y a su vez condicionaráotras tantas. El proceso de normalización,una vez iniciado, no se detendrá; a cadapaso será necesario abordar nuevas activi-dades y con frecuencia revisar y actualizarlas normas existentes.

Intentar abordar el problema de la nor-malización técnica en una forma absoluta-mente sistemática es una tarea casi imposibleo que exigiría un plazo larguisimo. Encambio, el esfuerzo de normalización esurgente y, lejos de ser una actividad aca-démica, lo que se está tratando de hacer esatender las necesidades inmediatas im-puestas por la práctica diaria. De este modolas normas procuran abordar siempre losproblemas a solucionar de acuerdo con lanecesidad más urgente.

Las normas evolucionan de la mismamanera que evoluciona la vida, produciendosiempre nuevas formas que se adaptenmejor a las circunstancias del momento;así, formas o normas obsoletas o inadap-tables serán abolidas o substituidas con eltiempo. El esfuerzo de normalización intentaregularizar, incrementar, facilitar y asegurarrelaciones activas de la más alta importanciapráctica. Por lo tanto, las normas debenreflejar esta naturaleza activa, flexible,adaptable, susceptibles a ser sustituidascuando son anticuadas. Esa es otra de suscaracterísticas prominentes.

En la evolución de las normas no será deextrañar que, por ejemplo, una patroniza-ción de las dimensiones de conexiones dehierro fundido se establezca antes de una

especificación de la calidad de ese mismohierro, o que una norma para establecerhonorarios profesionales pueda anteceder la '

norma para la elaboración de los mismosservicios a cuya regularización se destina.A primera vista podrá parecer extraño queel esfuerzo de normalización deba pro-ducirse así, pero en realidad la tentativa dedesarrollar un conjunto de normas en formaabsolutamente sistemática por lo general hafracasado. Ha de reconocerse que unanorma cualquiera no es un eslabón de unacadena formada por todas las otras normaso un objeto en una sucesión simple, conotras normas que la antecedan y otrastantas que la sucedan. La relación de unanorma con las otras, en vez de un eslabónde una cadena se asemeja más a un nudo enuna red que se extiende en todas direcciones.

El esfuerzo de normalización puede asíiniciarse prácticamente en cualquier punto,en respuesta a un reclamo urgente cual-quiera. De una norma tentativa resultaránotras normas necesarias, y el esfuerzo seextenderá en todas direcciones y por fin lanorma original subsecuentemente podrá seren esencia modificada, sustituida o desa-parecerá, distribuyéndose su contenido entreotras normas. En donde haya un granesfuerzo de normalización, el nacimiento,crecimiento y muerte de las normas seránactos normales. Otra característica de esteesfuerzo es que podrá iniciarse en cualquierpunto donde exista una necesidad urgenteque debe ser satisfecha, y de este puntoproseguirá en todas direcciones.

La idea opuesta sería un desenvolvimientosistemático del esfuerzo de normalización,partiendo quizás de la normalización de loselementos más simples hasta llegar gra-dualmente a los aspectos más complejos.Pero esto llevaria a indagaciones infinitassobre el orden más apropiado a ser seguido.¿Habrá realmente un orden ideal, o correre-mos el riesgo de que el esfuerzo no seráiniciado nunca, siempre en busca de un puntode partida apropiado? El esfuerzo de nor-

54 Diseño de abastecimientos de agua

malización para atender demandas prácticasde la mayor urgencia debe efectuarse enforma oportuna. Así, en el ejemplo anterior,la patronización de las dimensiones deconexiones de hierro fundido puede serestablecida perfectamente en un mercadodonde dos o tres abastecedores presentansus materiales de características por logeneral satisfactorias, y donde el verdaderoproblema de los compradores radica en ladificultad de intercambiar esas piezas porpresentar dimensiones variadas. Una vezestablecida esa patronización de dimen-siones, la entrada en el mercado de otrosabastecedores con materiales de carac-terísticas no satisfactorias, podrá suscitarla necesidad de contar con especificacionespara la calidad del material; esas especifica-ciones suscitarán a su vez la necesidad demétodos de ensayo para su determinación.Estos métodos de ensayo comprenderán elempleo de materiales y técnicas que a suvez deberán ser normalizados, y así sucesiva-mente. Nos parece posible y apropiado queeste esfuerzo se desarrolle a medida que seproducen las necesidades y de acuerdo consu urgencia, pero nos parece imposible yajeno a las necesidades técnicas que seintente un esfuerzo para desenvolver siste-máticamente, en un orden estricto, unconjunto de normas.

Las normas difieren de la ley en el sentidojurídico. Se aproximan a ésta cuandoimponen determinadas dimensiones, carac-terísticas o métodos de ensayo, y com-prenden tanto estos últimos como especifi-caciones. En cambio, se aproximan más a laley, en el sentido científico, cuando resumenen un código elaborado dentro de ciertascaracterísticas técnicas, lo que se constatacomo usual o de consenso común, en fin, elprocedimiento normal en las relacionestécnicas que procuran regular. Donde noexiste la práctica no puede haber normas,siendo éstas nada más que la sistematiza-ción de aquélla. Es principalmente en estesentido que se ha de considerar y que

consideraremos las normas para la elabora-ción de diseños.

Esencialmente, la norma debe ser escritay describir exactamente de qué se trata ycómo se procede. Hasta cierto punto, unanorma describe la situación real de algoque es normal, del consenso técnico sobreuna determinada cuestión. Este consensopodrá ser errado y eso se verificará por lasconsecuencias de la aplicación de la norma,llevando a ulteriores modificaciones, nuevasformulaciones o al abandono de la norma.Un cuerpo de normas difiere de una tesis ode un texto didáctico; debe reflejar apenasuna forma de proceder o de sentir de undeterminado grupo en una determinadaépoca en un determinado lugar. El granvalor de una norma radica en la medida enque se aplica fielmente, y en que refleje larealidad de lo que está pasando, pues asíserá posible la evolución. Verificadas lasconsecuencias de esa manera de proceder sepodrán aconsejar modificaciones, las quedeben ser identificadas y registradas en lasnormas, permitiendo entonces, en cualquiermomento, el análisis crítico del desenvolvi-miento verificado y consecuentemente elperfeccionamiento de la técnica.

La normalización necesita ser norma-lizada. Cada norma representa un nudo enuna vasta red, extendiéndose en todasdirecciones y cada una sirviendo de apoyoy a su vez apoyándose en todas las otras.Es necesario que su propia elaboración,expedición, aplicación y revisión sigantambién procesos normalizados. Es suma-mente conveniente la existencia de institu-ciones encargadas de la preparación, divul-gación y revisión de las normas. Re-conociendo esa necesidad, el esfuerzo denormalización ha evolucionado cada vez más,desde el carácter de normas más o menosestrictas en entidades públicas o privadashacia el carácter de normas nacionales ointernacionales. Muchas normas son prác-ticamente universales y esta tendencia seacentúa cada vez más. Donde las carac-

Información bdsica 55

terísticas locales hacen inconveniente laaplicación de determinadas técnicas onormas se puede recurrir al establecimientode diversas categorías de calidad, pero lasnormas deberán ser siempre lo más objetivasposible en su aplicación.

DATOS BASICOS Y

NORMALIZACION

Las normas deben reflejar la forma realde proceder o de sentir de los grupos in-teresados en un determinado aspecto técnico.Deben describir esa realidad en la formamás completa y precisa posible. La verifica-ción de las consecuencias de la aplicación dela norma deberá llevar a modificacionessucesivas de la misma a fin de que puedaevolucionar continuamente. Son éstas lascaracterísticas esenciales de una normaadecuada, según ya hemos visto.

Por datos básicos entendemos los valoresde parámetros representativos de todos losfenómenos en estudio o sobre los cuales sedesea ejercer influencia o modificar. Porejemplo, entendemos como datos básicosen el campo del abastecimiento de agua,los valores representativos de las cantidadesde agua necesarias o disponibles, de lacalidad de las aguas naturales y tratadas,de los efectos de la cantidad y la calidad delas aguas sobre la salud, la economía, etc.

Las interrelaciones entre las normas ylos datos básicos son evidentes. La recopila-ción y el registro de los datos básicospermiten encontrar el apoyo deseable ynecesario de las normas, expresado objetiva-mente a través de tales datos. Permiten,además, medir de manera clara y objetivalos efectos de la aplicación de una norma ala solución de una determinada cuestióntécnica. No hay posibilidad de establecernormas sin la recopilación y el registro dedatos básicos. A su vez, para que esa propiarecopilación y registro puedan ser utiliza-dos, deben estar sujetos a normas adecuadas.

La selección de los datos básicos que vana registrarse, su descripción exacta y elestablecimiento de una terminología ade-cuada que los defina, los métodos apropiadospara su recopilación, la mejor forma para suregistro, resumen, divulgación, revisión eintercambio sería un punto de partidaóptimo para un esfuerzo de normalizaciónpanamericana en el campo del abaste-cimiento de agua.

Parámetros, aparentemente los más sim-ples, tales como el consumo diario porhabitante, necesitan de cuidados infinitospara ser definidos. Las cifras del consumopodrán ser totales, incluyendo utilizacionesy pérdidas diversas en el sistema, o apenasel registrado en los medidores de cadaconexión domiciliaria. El índice podráresultar de análisis estadísticos de medi-ciones en conexiones aisladas por intermediode muestreo adecuado, o podrá resultar delos totales del agua suministrada, distribuidaen el total de la población. Esta, a su vez,podrá ser la población total de la comunidado la población registrada como contribuyenteo la estimada como consumidora. El indicepodrá referirse a tipos diferentes de con-sumidores o a características especiales delsistema, tales como presión, continuidad deservicio, diámetro de conexiones, etc.;podrá representar promedios en intervalosde tiempo relativamente extensos, porejemplo anuales, o cifras estacionales,máximas y mínimas, promedios mensuales,diarios o por hora y así sucesivamente. Nose trata aquí de determinar la mejor manerade medir el parámetro, sino solamente deseñalar que debe ser bien definido. Posible-mente diversos métodos serán necesariospara medir bien el fenómeno, y todos ellostendrán su utilidad en uno u otro aspecto.Lo importante es que se establezcan uno,dos o cuantos parámetros sean necesariospara medir el consumo de agua, que todossean perfectamente definidos y los métodospara su medición claramente establecidos.De otra forma continuaremos con la triste

56 Diseño de abastecimientos de agua

equivocación de que, con la estadística,todo se puede probar.

Como otros ejemplos de datos básicos,mencionaremos los siguientes:

a) Patronización de los sistemas deunidades, notaciones y nomenclatura.

b) Patronización de dibujos e informesrespecto a la fijación de tamaños y calidadde papeles, métodos para plegarlos, presen-tación, títulos, etc.

c) Servicios topográficos: errores ad-misibles, escalas, detalles y signos conven-cionales para dibujos, referencias sobreelevación, curvas de nivel, catastros, etc.

d) Hidrología: datos sobre evaporación,escurrimiento superficial, infiltración, des-cargas de corrientes de agua, contribuciónespecífica de cuencas, movimiento de aguassubterráneas, geología, etc., con patroniza-ción de equipo, técnicas, registro y divul-gación de datos.

e) Demografía: censos nacionales ylocales, densidades demográficas, leyes decrecimiento.

f) Catastro de servicios: acuerdos, méto-dos de actualización continua.

g) Calidad de las aguas naturales ytratadas: parámetros representativos.

h) Tratamiento de las aguas: parámetrosrepresentativos de condiciones de funciona-miento, tales como tiempos de retención,velocidades, tasas de aplicación, descargaspor unidades, etc., y parámetros indicadoresde la eficiencia.

i) Determinaciones de costos de cons-trucción, manutención y operación, sistemasde financiación y tasación.

j) Ejercicio profesional, contratación dediseños, revisión, códigos de ética, hono-rarios profesionales.

Conforme a lo explicado anteriormente,la enumeración precedente no pretende sercompleta, y ciertamente esta reunión seríala más indicada para preparar una listaapropiada de los datos básicos que más

urgentemente requieren ser medidos, re-gistrados, intercambiados y normalizados.

IMPORTANCIA

DE LOS DATOS

Frecuentemente, los datos y valores delos parámetros se distribuyen a intervalos devariación relativamente largos. Cuando hayinterés especifico en conocer esa distribu-ción, la estadística provee los recursosnecesarios, tales como el análisis de lascurvas de frecuencia y parámetros comomedidas de tendencia principal, variabili-dad, confianza, etc. En otros casos, porrazones de conveniencia o por falta deinterés, un grupo de observaciones se expresasimplemente por un promedio, es decir, todoun intervalo de variación, donde cada puntoestá asociado con una determinada fre-cuencia, y es simple y sencillamente repre-sentado por un punto.

En el campo del abastecimiento de agua,numerosos datos son representados común-mente por promedios o estimativas aproxi-madas de acuerdo con la propia naturalezadel problema. Así, es siempre aproximadala estimativa de la población "futura" aser abastecida, o lo que es lo mismo, elperiodo de utilidad del proyecto; los pro-medios de las densidades de población encada zona de la comunidad; los consumosper capita; los coeficientes de variaciónestacionales, diarios y por hora, y los deoperaciones simultáneas; las rugosidades delas tuberías; los niveles del agua en lostanques; aforos, etc. Raramente se presen-tan o se utilizan tales valores asociados confrecuencias de ocurrencia o delimitados porintervalos de confianza o con consideraciónexpresa de su variabilidad. En verdadpodemos decir también que raramente talesrefinamientos son necesarios o justificados.Frecuentemente, en cambio, hemos ob-servado en el ejercicio profesional que talesvalores, simples estimativas o promedios,

Información básica 57

cuando son utilizados por los proyectistas ocuando son revisados o evaluados, pasan aasumir características de valores sumamenteprecisos, característica esa en completodesacuerdo con su origen. Por ejemplo, elcaudal previsto en un determinado tramode un sistema de distribución que ha re-sultado de estimativas y promedios esen-cialmente aproximados-por la naturalezamisma del problema-es a la vez utilizadopara calcular una pérdida de carga, y lapropia fórmula utilizada representa unpromedio de observaciones diversas, conalto grado de variabilidad. Esas pérdidas decarga son enseguida utilizadas para elcálculo de errores de cierre en circuitos,sirviendo esos errores para el cálculo decorrecciones de caudales, para el cálculo denuevas pérdidas de carga y así sucesiva-mente, hasta el cálculo "final" de laspresiones "disponibles" en los nudos delsistema, generalmente con "precisión" decentímetros o milimetros.

No es nuestra intención menospreciar laprofesión a la cual pertenecemos orgullosa-mente, pero tenemos grandes dudas de quela estemos honrando cuando procedemos enforma puramente mecánica, sin que un altosentido de autocrítica nos acompañe entodas las fases del trabajo. El ingenieroprofesional no deberá nunca ser receloso,reduciendo a la expresión más simple cual-quier verificación o demostración necesaria,o absteniéndose de dar detalles o justifica-ciones que a su conciencia le parezcansuperfluas. Frecuentemente, en cambio,hemos observado un considerable e in-necesario desperdicio en las horas de trabajode profesionales cuya preparación es suma-mente onerosa, meramente para entrar endetalles y cálculos sin ningún valor in-trínseco. La verificación cuidadosa de todaslas pérdidas de carga que ocurren en lostramos de tres circuitos abastecedores degrifos públicos en una comunidad de apenas300 habitantes, podrá representar un ex-celente ejercicio didáctico para la enseñanza

de hidráulica aplicada, pero, en una institu-ción encargada de abastecer de agua aalgunos centenares o millares de habitantesde esas comunidades, es simplementeinconcebible que un ingeniero especializadodedique más de 5 ó 10 minutos de su tiempoa tal problema.

Un peligro frecuentemente señalado comoresultante de las normas técnicas es precisa-mente que las mismas desalientan el esfuerzocreativo, que el ingeniero tiende a caer enla rutina y sólo aplica lo que está escrito yque las normas son la tabla de salvaciónde los ociosos. No compartimos esta idea.Ciertamente, siempre han existido ingenierosineficientes y probablemente continuaránexistiendo en todas las épocas y en todoslos lugares, con o sin normas; ellos haránmal uso de las normas, y corresponderá alos competentes llamarles la atención. Losprofesionales capaces encontrarán en lasnormas un excelente punto de apoyo parasu trabajo.

No se pretende que las normas substituyana los buenos profesionales, siendo de laesencia del propio ejercicio de la profesiónla constante reinterpretación y la crítica delas mismas. Reiteramos que las normas noproducen ingenieros profesionales; por elcontrario, éstas simplemente reflejan el con-senso de la profesión sobre determinadosproblemas técnicos. En estas condiciones, esindispensable, y es del espíritu de las normas,que el profesional pueda apartarse de lasmismas siempre que lo juzgue conveniente,dando, naturalmente, sus razones parahacerlo.

Las "exigencias" de una norma debenpor lo tanto ser muy flexibles, y el ingenierojuzgará la mejor forma de utilizarlas. Ciertasdisposiciones que normalmente pueden de-mandar aplicación rígida en otras circuns-tancias podrán ser hasta completamenteabolidas. Por ejemplo, las encuestas topo-gráficas para las cuales normalmente seimponen condiciones específicas de errorespermisibles; la presentación de catastros

58 Diseño de abastecimientos de agua

completos; las relaciones entre bases yniveles de referencia, etc., podrán, enmuchos casos, ser reducidos a simplescroquis rápidos sin ningún perjuicio. Seránecesario tener siempre presente que laaplicación rígida de ciertas disposicionesdeberá llegar sólo hasta el punto en que noencarezcan demasiado o innecesariamentelos servicios profesionales sin ningún pro-vecho para el cliente, o que por demandarmayores plazos retrasen los programas congraves consecuencias para las comunidades.

INTERCAMBIO DE DATOS

Ya vimos detenidamente que cada ele-mento normalizado forma parte de unextenso mosaico en el que todas las piezasguardan relación entre sí. De esta manera, eslfcito y deseable que el esfuerzo de normali-zación dirigido hacia un área o una cuestiónque aún no ha sido bastante analizada, seinicie con la encuesta y el estudio de todaslas normas ya existentes que puedan teneralguna aplicación a este respecto.

En América Latina existen, indudable-mente, numerosas entidades dedicadas alestudio, ejecución y operación de sistemasde abastecimiento de agua y muchas otrasque se dedican a actividades directa oindirectamente vinculadas a ese campo.Asociaciones de profesionales o de fabri-cantes, organismos gubernamentales, uni-versidades, instituciones científicas, etc.,que abarcan un amplio radio de acción,continuamente recopilan y registran datosdel más grande interés para el estudio y lasolución de problemas de abastecimientode agua.

La enumeración de esas entidades, sudirección, su clase, sus publicaciones, ydemás informaciones que las caractericen,constituiría una de las más valiosas tareasque se podría llevar a cabo por medio deun esfuerzo conjunto como el que se iniciaen este Seminario.

Se podría establecer una entidad inter-

americana con el fin de clasificar y publicarnormas y que al mismo tiempo se encargarade hacer recomendaciones a los organismoslocales sobre patronización y normalizaciónde esfuerzos.

Puesto que las normas son el mero reflejode las prácticas, el objetivo esencial aalcanzar es en realidad el mejoramientotécnico. Ese objetivo ha encontrado diversasdificultades en América Latina, no siendola menos importante el desarrollo insuficientede nuestros países. En nuestra vida pro-fesional hemos notado la falta o la insufi-ciencia de organismos o entidades dedicadosexclusivamente al mejoramiento del campotécnico. La gran mayoría o quizás la totali-dad de las entidades o de los profesionalesque trabajan en actividades relacionadascon el abastecimiento de agua, a pesar desu gran capacidad y dedicación, se ocupancasi siempre de los aspectos inmediatos deejecución y operación. Muy poco o casiningún análisis crítico hemos encontrado enlos resultados obtenidos, en la evaluación delas prácticas corrientes, o en el controlefectivo de los experimentos con nuevasideas o métodos. A nuestro ver, tal insufi-ciencia no resulta de la falta de personalcapacitado sino de la falta de ambienteadecuado de trabajo.

Muchos de nuestros paises están atra-vesando períodos criticos de su historia. Elprogreso material del mundo ha alcanzadoliímites inconcebibles, y casi no hay distin-ción entre la ficción y la realidad. En estascircunstancias, el concepto de lo que debeser un patrón de vida que coincida con lacondición humana, ha sufrido una profundamodificación en estos últimos decenios;mucho de lo que en el pasado era lujoreservado para la realeza tiene hoy quereconocerse como exigencia mínima de losmás humildes. Sufren las naciones que pordesarrollo insuficiente no consiguen satisfaceresos anhelos mínimos de sus poblaciones;crece la insatisfacción, se acrecienta lalucha por la vida y la inflación brota y se

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acentúa. En este perturbado ambienteprevalece lo material sobre lo espiritual, laacción inmediata sobre la decisión ponde-rada. Las funciones y actividades querequieren meditación y concentración sondespreciadas o no encuentran el debidoapoyo. Simple y sencillamente no hayambiente para ellas.

En cambio, esas mismas funciones soncapaces de orientar y servir de base alprogreso real y duradero. Complétase elcirculo vicioso. Cuanto mayor es la presiónpara conseguir el progreso, tanto mayor esla urgencia y tanto menor la deliberación;cuanto menor sea ésta tanto menor laseguridad del progreso y tanto mayor lapresión para conseguirlo. En estos casos esnecesario que las élites políticas y técnicassientan profundamente el problema, que

se dispongan a hacer sacrificios extremos,que no abandonen sus puestos, que acepteno busquen, dondequiera que esté, la ayudanecesaria, que rompan al fin el terriblecírculo generador de insatisfacciones cadavez mayores.

Este es el momento de crear una condi-ción de trabajo para unos cuantos hombresde buena voluntad, confiándoles exclusiva-mente la tarea del mejoramiento técnico, deexperimentar y encontrar técnicas apro-piadas para atacar nuestros problemas, deregistrar, analizar y meditar sobre lasexperiencias pasadas, de resumir, concluir,divulgar, revisar y normalizar lo que parezcaapropiado y oportuno.

¡ Este es el momento de unir nuestrosesfuerzos!

Tema III

ASPECTOS SOCIOECONOMICOS EN LA ELABORACION DENORMAS DE DISEÑO DE SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA*

NICOLAS NYERGES V.

Ingeniero Jefe de Proyectos de laDivisión de Acueductos Rurales

Ministerio de Sanidad y Asistencia Social, Caracas, Venezuela

INTRODUCCION

Si se quiere establecer un orden de im-portancia de los beneficios que un acueductopresta al hombre, indudablemente debemosmencionar, en primer lugar, el aspectosanitario. El acueducto es un conjunto deobras sanitarias, cuya función principales la de reducir los índices de morbilidad ymortalidad de origen hídrico. De un ladose tiene un suministro de agua potablelibre de organismos patógenos y substanciasquímicas objetables, y del otro, facilidadespara la higiene y aseo personales.

En segundo lugar viene el aspecto socio-económico del acueducto. Por una parte,éste ejerce una influencia notable sobre elnivel social de un individuo o de una agru-pación humana: eleva el nivel de vida;contribuye al bienestar del hombre; dignificasu existencia y representa uno de los esca-lones principales en la evolución social,desde lo que hoy en día llamamos primitivo,hacia lo moderno y civilizado. Por otraparte, el acueducto contribuye al progresoeconómico de una sociedad. Los serviciosde agua, como empresas, aumentan elproducto nacional; incrementan la edadproductiva del individuo, al reducir lastasas de mortalidad y morbilidad; liberanenergías para efectuar actividades de rendi-miento productivo; y, apartando por com-pleto el aspecto sanitario, el agua potable

transportada por los sistemas de abasteci-miento, es materia prima o elemento indis-pensable para un sinnúmero de procesosindustriales.

Por último, el acueducto representa paralas comunidades desarrolladas un servicioy utilidad común, sin los cuales el vivirsignificaría un retroceso hacia aquellascondiciones bajo las cuales el alumbrado sehacía con lámparas de aceite, velas o antor-chas y el transporte a pie o en animales.

Esta secuencia de los diferentes aspectosdel acueducto se verifica no s61o en ordende importancia, sino también en ordencronológico, durante la evolución históricade países o regiones, desde lo primitivo, através de la etapa del "subdesarrollo",hasta alcanzar las alturas de las nacionesllamadas "desarrolladas".

En la primera etapa de esta evolución,el saneamiento del agua y el acueducto semanifiestan principalmente por la elevacióndel hombre por encima de las inclemenciasde un medio ambiente hostil, haciéndolevencedor en su lucha contra ciertas enfer-medades que causaron y siguen causandoestragos en forma directa o indirecta. Conlo que hoy en día se sabe y con la técnicamoderna, la primera etapa es relativamentecorta, sobre todo si se habla en términos deevolución histórica.

* Publicado en el Boletín de la Oficina SanitariaPanamericana, Vol. LV, No. 3 (1963), págs. 282-294.

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Aspectos socioeconómicos 61

En la segunda etapa, el aspecto socio-económico del acueducto juega el papelprincipal. Liberada parte de las energíaslatentes de un conglomerado humano,reducidas las tasas de mortalidad y morbili-dad de origen hídrico, el individuo puedededicarse con mayor esfuerzo a actividadescreadoras y el acueducto puede y debecontribuir a la formación de condicionessocioeconómicas favorables. Esta es laetapa más prolongada, ya que es largo ycasi interminable el camino del hombre ensu evolución socioeconómica y el acueductotiene que acompañarle, ajustándose a lascondiciones y necesidades variables a lolargo de ese camino.

Por último, llega una época en la cualel acueducto se convierte principalmente enun servicio común, como la luz eléctrica, elteléfono, el gas, el transporte mecánico, etc.,cuando la presencia del agua abundante y debuena calidad, dentro de cada vivienda, setransforma simplemente en una de las mu-chas manifestaciones de la civilización.

Si bien el acueducto imprime su sellosobre el medio ambiente, sobre las diferentesmanifestaciones de la vida humana y sobrela evolución socioeconómica e históricade una comunidad, el efecto es recíproco.Las condiciones sanitarias, sociales y eco-nómicas de la comunidad, forzosamentetienen que reflejarse en las característicasde un sistema de abastecimiento de agua.Es objeto del presente trabajo, estudiar losfactores sociales y económicos de AméricaLatina que pueden afectar el diseño de unsistema de abastecimiento de agua potable,y la repercusión de los mismos sobre lasnormas de diseño de carácter continental.

ASPECTO SOCIAL

1. La sociedad y el acueducto

Es un hecho aceptado por la gran mayoríade los sociólogos, que el interés de una

sociedad en la salud, sólo llega hasta dondeésta ayude y contribuya a alcanzar losobjetivos fundamentales de la sociedad. Sibien la mente evolucionada se resiste aaceptarlo, por lo primitivo que parece aprimera vista, los objetivos realmentebásicos del hombre son el alimento, el techoy la propagación, o sea la función sexual.Una vez alcanzados estos tres en una formasatisfactoria, aparecen muchas necesidadesy objetivos adicionales, que tienen porfinalidad el logro de una vida satisfactoriaen todos sus aspectos. Entre éstos figurapor cierto, el mejoramiento de la salud engeneral, como uno de los medios indis-pensables del bienestar y del desarrolloulterior de la sociedad. Por consiguiente,los programas de salud pública recibirán elapoyo de una sociedad, hasta el grado quela misma los considere un paso hacia adelanteen su lucha para alcanzar una vida mejor.Es por eso que, por ejemplo, los programasde nutrición o de vivienda son invariable-mente "populares", siempre y cuando seajusten a las necesidades de la sociedad aque sirven. En cambio, otros programas,como por ejemplo el control de enfermedadesvenéreas, tropiezan casi siempre con difi-cultades, y hasta con la oposición mani-fiesta de los mismos interesados. Pros-cribiendo la prostitución y castigandocon severidad el contacto sexual extra-matrimonial, podría acabarse con el pro-blema en unas cuantas décadas, peromedidas de esta índole no prosperaríandebido a que restringen la función sexual,que es uno de los objetivos fundamentalesde la sociedad.

El acueducto, como uno de los programasde salud pública y de utilidad común, sinduda satisface una necesidad básica de lasociedad, en el sentido de suministrarle elagua potable indispensable para la ali-mentación. Sin embargo, con toda la ob-jetividad del caso, hay que reconocer queeste aspecto del acueducto, tiene muchomenos importancia para una sociedad de lo

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que parece a primera vista. Ninguna socie-dad ha perecido por la ausencia del acue-ducto, ya que es relativamente muy pequeñala cantidad de agua que puede considerarsecomo indispensable, y existen muchasmaneras de conseguirla.

Puede afirmarse que una sociedad primi-tiva que lucha por alcanzar apenas los tresobjetivos fundamentales definidos anterior-mente, no está interesada en el acueducto.Pero también es cierto que una sociedadque ha superado la etapa primitiva, necesitael acueducto, como medio indispensablepara alcanzar una vida mejor. Por consi-guiente, en países en desarrollo, el acueductorepresenta una necesidad básica para laevolución social.

2. Problemas sociales en la América Latina

Los países de América Latina, representanun grupo etnológico homogéneo, en com-paración con los habitantes de otras regionesdel mundo. Sin embargo, los problemassociales varian de pais a país, debido a laevolución histórica y cultural de sus habi-tantes, así como también a la considerablediferencia de sus condiciones económicas.Aun dentro del mismo país existen entre unasociedad y otra, diferencias considerable-mente mayores que las variaciones internasde los paises más desarrollados.

No es nuestro objeto, ni permite la ex-tensión del presente trabajo, entrar en ladiscusión detallada de los problemas socialesde cada país latinoamericano. Sin embargo,en todos estos países existen linderos marca-dos entre los diferentes grupos de sociedades,que facilitan, a la vez que obligan, el es-tablecimiento de varias categorías, en lasnormas de diseño de sistemas de abasteci-miento de agua.

Empleando términos relativos, aplicablesa nuestra región, se tiene en primer lugarlas sociedades primitivas, o casi primitivas,que apenas ahora empiezan su camino haciala civilización. El problema principal de

estas sociedades es la satisfacción de susnecesidades fundamentales, y transcurrirácierto tiempo antes de que el acueductopueda servir de escalón indispensable parasu evolución. De muy poca utilidad sociales el acueducto para una tribu de aborígenesen la región del Amazonas, en comparacióncon otros aspectos que en el plano socialdeben atenderse de preferencia.

En segundo lugar, se tiene el grupo desociedades rurales, llamadas por algunosautores sociedades tradicionales. A estegrupo pertenecen las sociedades que, deacuerdo con su evolución histórica, culturaly económica, ya han recorrido cierto caminodesde lo primitivo hacia lo civilizado, y elacueducto representa una de las necesidadesbásicas para su evolución ulterior.

En tercer lugar, existen las llamadassociedades urbanas que se encuentran en elperíodo de surgimiento económico. Estassociedades tienen un' nivel de vida, real oaparente, por lo general más elevado, o entodo caso distinto que las anteriores. Apartede la función económica, que se discutirámás adelante, el acueducto debe crear lascondiciones necesarias para una evoluciónsocial rápida y sana, conforme a las necesi-dades y exigencias de este sector.

Por último, en la parte más avanzada delas sociedades urbanas hay un grupo degran potencialidad económica, nivel de vidaalto, necesidades bien definidas y relativamadurez social. Este es el grupo más exigenteen relación con el acueducto, no tanto porel valor intrínseco del mismo en el desa-rrollo social ulterior del grupo, sino paraconservar y complementar un nivel de vidaya logrado. El acueducto para estas socie-dades tiene que cumplir los requisitosmás ambiciosos de los países desarrollados.

3. Factores sociales en el diseño del acueducto

La influencia de los factores sociales en eldiseño de un sistema de abastecimiento deagua es muy amplia. Empezando por la

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calidad de agua a ser suministrada, esevidente que los límites de potabilidad quese establezcan deben ser estrictos para losgrupos de categoría superior, pero puedenserlo menos-cumpliendo los requisitos sani-tarios mínimos-para los acueductos quesirven a sociedades de tipo rural.

La dotación per capita es uno de losaspectos en los cuales las condicionessociales tienen mayor influencia. Dichascondiciones representan una de las causasprincipales del fenómeno conocido, de quemientras mayor sea la cantidad de aguasuministrada, mayor será la demanda. Sonmuchos los acueductos cuya dotaciónper capita originalmente supuesta comoamplia, resulta insuficiente al cabo de al-gunos años, debido al aumento del nivelsocial de sus beneficiarios, siendo el propioacueducto una de las causas de dicho au-mento.

Por consiguiente, por una parte, debenestablecerse en las normas de diseño do-taciones mínimas, conforme a las condicionessociales actuales de cada categoría. Porotra parte, deben hacerse provisiones paraatender el aumento de la demanda, durantela vida útil del acueducto. Igualmente seránecesario tomar en cuenta este factor en laselección de la fuente, en lo referente a suproducción o caudal mínimo disponible.

La estimación de la población de diseñoes otro de los aspectos de importancia desdeel punto de vista social. Si bien hay unaserie de factores primarios que determinanel crecimiento de una comunidad, el acue-ducto tiene un efecto notable en este campo,sobre todo en zonas rurales, mediante elestímulo de la agrupación de poblacionesdispersas. La experiencia habida en Vene-zuela en el programa de acueductos ru-rales, ha demostrado que el acueductoatrae a la gente que vive dispersa en losalrededores de la comunidad, y el aumentode las poblaciones es a veces muy superior alo estimado mediante la evaluación de losotros factores.

Debido a que el acueducto impulsa eldesarrollo social de una comunidad, y envista de que las exigencias y necesidadesde la sociedad respecto del acueducto varíansegún la fase de dicho desarrollo, es evidenteque los factores sociales tendrán un efectosobre los períodos de diseño de los diferentescomponentes de un sistema de abasteci-miento de agua. En sociedades dinámicas,cuyo desarrollo es impulsado y estimuladoartificialmente por una serie de programasoficiales o de iniciativa privada, hay queaceptar como un hecho que la actitud de lasociedad hacia el acueducto puede cambiarradicalmente en cuestión de una década.Esto es especialmente válido para la AméricaLatina, sobre todo en sus zonas rurales entransición hacia sociedades más avanzadas,o en regiones de gran potencialidad indus-trial. Muchos de los cambios futuros de lasociedad en lo que respecta al acueductopueden predecirse y preverse en el diseño.Habrá, sin embargo, otros que necesaria-mente convertirán ciertos componentes delsistema, o la totalidad del mismo, en transi-torios o provisionales, para los cuales lafijación de períodos largos de diseño esinútil, o por lo menos antieconómico.

En el aspecto técnico de las instalacionesde un servicio de agua, la separación de losfactores sociales de los culturales o eco-nómicos, es más difícil. Los materiales que seutilicen, diámetros mínimos, velocidadesmáximas en tuberías, presiones residualesen las redes, gastos de diseño, número dellaves de paso, protección contra incendio,capacidad de almacenamiento, utilizaciónde equipos, dispositivos automáticos deseguridad, facilidad de operación y manteni-miento, etc., son los aspectos en que lascondiciones sociales, en combinación con losfactores económicos y culturales, tienenmayor o menor grado de influencia. Másadelante se discutirán estos aspectos, en-focando el problema desde distintos puntosde vista.

64 Diseño de abastecimientos de agua

ASPECTO CULTURAL

1. La cultura y el acueducto

No es posible discutir los aspectos socio-económicos de un acueducto, sin analizarseparadamente el aspecto cultural delproblema.

Toda persona pertenece a una sociedady toda sociedad tiene su propia cultura.Esta debe ser funcional, y servir, en unaforma u otra, a la supervivencia de lasociedad misma, ajustándose a las necesi-dades de los individuos que la integran. Delo contrario, la cultura desaparece tarde otemprano, dejando el campo a otra nueva.

Si bien la cultura puede definirse como elconjunto de valores de que dispone elhombre, los objetivos que persigue y losmedios que utiliza para la consecución desus fines, su manifestación exterior es unaserie de costumbres, formadas a través dedécadas o siglos, como el resultado de unalarga lucha de la sociedad por una vidamejor.

Todo programa de salud pública introducenecesariamente ciertos cambios en lascostumbres de la sociedad. Teniendo éstosuna estructuración propia, el cambio de unacostumbre implica reajuste de mayor omenor envergadura de todo el sistema.Por consiguiente, para que un programa desalud pública sea constructivo, en cual-quiera de sus aspectos, debe tomarse encuenta la estructuración cultural de lasociedad que sirve. Esto es especialmenteválido, por ejemplo, en programas de medi-cina preventiva, en los cuales el aspectocultural (creencias religiosas, supersticiones,etc.) representa muchas veces uno de losmayores problemas. También es válido,hasta cierto punto, en el caso del acueducto,ya que éste introduce una serie de cambiosde hábitos y requiere el aporte cultural delos beneficiarios para la buena aceptaciónde las instalaciones, la correcta operación,

mantenimiento y administración de losservicios de agua.

2. Factores culturales en el diseño delacueducto

Si bien la influencia cultural se nota enmayor o menor grado en cualquier sociedad,su presencia se manifiesta y se aprecia másen el caso de sociedades rurales. Son muchoslos proyectistas de acueductos rurales quetropiezan con dificultades, por ejemplo,en la "simple" tarea de selección de lafuente, en la cual los aspectos sanitario,técnico y económico, deberían prevalecersobre cualquier otra consideración. Lapreferencia de la gente por una u otrafuente superficial, o la animadversión haciamáquinas y mecanismos en caso de pozos,muchas veces obliga a adoptar solucionesque no son idóneas para el caso estudiado.De lo contrario, se expone a que la comuni-dad rechace el acueducto. La instalaciónde una planta de tratamiento puede serdeseable desde el punto de vista técnico yaceptable desde el punto de vista económico,pero representa mayores problemas quebeneficios en aquellos casos en que el nivelintelectual de los posibles operadores noestá a la altura necesaria. En algunascomunidades de nuestros países, el meca-nismo más complicado que conoce la mayoríade la gente es la bicicleta o la palanca decambio de velocidades de un camión. Esinútil diseñar para estas comunidades unaestación de bombeo con controles complica-dos, aun cuando económicamente seaposible "importar" un mecánico de primeraclase para su operación. La comunidad nova a vivir y sentir con el acueducto; losproblemas del operador serán ajenos a lagente; sus dificultades no encontraráncomprensión; y el acueducto será algoextraño a tal comunidad.

Es evidente que la inclusión de los as-pectos anteriores en las normas de diseñoes algo difícil, por lo menos en forma de

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párrafos o artículos. Sin embargo, en con-junto representan un argumento más afavor del establecimiento de categoríasseparadas y un motivo adicional para unaflexibilidad suficiente dentro de las cate-gorías.

ASPECTO ECONOMICO

1. La economía y los programas de saludpública en la América Latina

Es bien conocido el desacuerdo entre loseconomistas en cuanto a la importancia dela salud en la economía. Un extremo es latesis de que el mejoramiento de la salud engeneral es indeseable desde el punto devista del crecimiento económico, debidoa que desequilibra la relación entre elaumento de producción y la población, aldisminuir las tasas de mortalidad. En elextremo opuesto se encuentra el razona-miento de que el mejoramiento de la salud esindispensable para la economía, ya que unhombre enfermo no puede trabajar y sevuelve pobre; el pobre no tiene medios paracurarse y se vuelve más enfermo, formán-dose un círculo vicioso de la enfermedad yla pobreza, sin posibilidad de desenlacefavorable, a menos que se mejore la salud.

La primera tesis puede ser verdad enaquellas regiones cuyos recursos trans-formables en producto nacional son tanlimitados que el estímulo artificial delcrecimiento de la población trae como con-secuencia irremediable una economía deltipo regresivo, es decir, que la tasa decrecimiento de la población supera elcrecimiento del producto nacional. EnAmérica Latina, sin embargo, aun en lospaíses de bienes de capital sumamentelimitados, no existe plena utilización de lafuerza del trabajo y de los recursos naturales.Las potencialidades de nuestros paísesaseguran un amplio campo para un aumentoconsiderable de la población, sin que estoresulte necesariamente en una economía

regresiva. Enfocando el problema desdeotro punto de vista, se tiene que cerca del40% de la población de Latinoamérica seencuentra en la edad improductiva, ab-sorbiendo recursos, en comparación con un25 a 30 % en las regiones desarrolladas. Enestas regiones la expectativa de vida alnacer sobrepasa los 60-65 años, mientrasque en nuestros países es del orden de 30 a40 años. Por consiguiente, la probabilidadde capitalizar la inversión de los recursosdurante la edad improductiva de una parteconsiderable de nuestra población, es muchí-simo menor que en los países desarrollados.Esta situación puede remediarse únicamentemediante programas ambiciosos de saludpública, aumentando las posibilidades dellegar a la edad productiva y prolongandola misma.

Bajo estas condiciones debe aceptarse queel mejoramiento de la salud en nuestrospaíses, es esencial para el desarrollo eco-nómico.

Es evidente que los diferentes programasde salud pública, tienen mayor o menorimportancia para la economía, así comotambién que ésta tiene efectos distintossobre cada uno de dichos programas. Enalgunos casos el desarrollo económico traeun alivio automático de ciertos problemassanitarios y causa un cambio de enfoquedel mismo, notándose un desplazamientogradual desde el plano sanitario hacia elplano socioeconómico y educativo, comopor ejemplo en el caso del control de latuberculosis. En cambio, otros programasson requisitos esenciales previos a uncrecimiento económico sano. El programade acueductos es uno de ellos.

2. Función del acueducto en la economía

El papel del acueducto en la economíaes múltiple. Primero que todo, debe con-tribuir al desarrollo económico a travésde su función sanitaria, o sea que debe darcomo resultado una reducción de las tasas

66 Diseño de abastecimientos de agua

de mortalidad y morbilidad de origenhidrico. El Ministerio de Sanidad y Asis-tencia Social de Venezuela, por ejemplo,piensa medir esa eficiencia sanitaria de suprograma de acueductos rurales a travésde estadísticas vitales.

En segundo término, el acueducto debecumplir su función social, discutida conanterioridad, ya que es un criterio aceptadopor los economistas que el impulso simul-táneo del desarrollo económico con eldesarrollo social no sólo favorece a ambos,sino que es un requisito indispensable paralograr los resultados óptimos.

Por otra parte, los servicios de aguapotable tienen todas las características delas empresas, excepción hecha de que no danutilidad por su carácter de servicio público,pero sí dan trabajo, representan inversióny movilización de capital, y hacen posibleel establecimiento de otras empresas deproducción.

Por último, la función del acueducto en laindustrialización de un país es indiscutible.Difícilmente puede concebirse el desarrolloindustrial, o sea la transición de una eco-nomía tradicional (tipo rural) a la economíamadura, sin el aporte del acueducto. Elpapel de éste es más importante en la etapade surgimiento económico, cuando el tamañode las empresas de producción es relativa-mente pequeño y el agua transportada porel acueducto en forma económica es tanindispensable para el desarrollo industrialcomo lo es la energía eléctrica, o las víasde comunicación. Hacia la fase final de unaeconomía madura, o sea en la etapa deproducción masiva, las industrias grandesnormalmente se independizan del acueducto,desarrollando su propio sistema de abasteci-miento de agua. Sin embargo, aún en esaetapa, el suministro de agua por un acue-ducto, en cantidades suficientes y a preciosrazonables, representa una de las atraccionesprincipales para la ubicación de muchasempresas de producción.

La América Latina, donde todos lospaíses se encuentran en la etapa detransición, con mayor o menor avancelogrado hasta la fecha, es el campo idealpara aprovechar todos los beneficios de unacueducto en el desarrollo económico. Elefecto indirecto del acueducto sobre laeconomía en el plano sanitario y social yaha sido discutido con anterioridad; porconsiguiente, vamos a analizar su funcióndirecta como empresa de servicios y supapel en la industrialización de un país.

Las empresas de servicios públicos repre-sentan normalmente la excepción de la leyde la oferta y la demanda de una economíalibre. El agua, la electricidad, el gas, sonelementos indispensables, cuyo suministroadecuado o deficiente no depende principal-mente de las exigencias de los consumidores,sino de la organización y responsabilidad dela empresa misma. Solamente en los paísesmás desarrollados, en los cuales el principalpromotor de la economía es la libre iniciativaprivada, puede notarse cierta obediencia ala ley de la oferta y la demanda, en el sectorde empresas de servicios públicos.

Una economía sana puede crear espon-táneamente empresas de cualquier índoleque sean necesarias para su desen-volvimiento, así como también puede hacerdesaparecer aquellas que le son dañinaspor medio de la ley de la oferta y la de-manda. Sin embargo, esa autoselección dela economía no puede actuar librementesobre las empresas de servicios públicos.Por consiguiente dependerá de los orga-nismos que controlan la creación y funcio-namiento de esas empresas que éstas ayudeny promuevan el desarrollo económico, o delo contrario, le sirvan de freno u obstáculo.

Es un fenómeno curioso en muchos países,que de todas las empresas de utilidadpública, son los servicios de agua los quemenos cumplen la función económica de lasempresas. Un estudio rápido demuestraque en nuestros paises son muy pocos los

Aspectos socioeconómicos 67

acueductos que cubren la inversión repre-sentada por la amortización del costo inicial,costo de operación y mantenimiento einterés sobre el capital, condición indis-pensable para el funcionamiento sano decualquier empresa. Aún más, no son muchoslos acueductos que prestan un serviciorealmente eficiente y contribuyen al desa-rrollo industrial del sector que sirven. Podráncumplir su cometido en el plano sanitarioy social, pero normalmente significan unacarga económica a la comunidad o al Estadoy en muchos casos representan un frenoal desarrollo industrial rápido. Por consi-guiente, uno de los aspectos de mayor impor-tancia, desde el punto de vista económico,es convertir los servicios de agua en em-presas, en el sentido estricto de la expresión.

3. Clasificación de los acueductos comoempresas de servicios

Las cuatro partidas principales de lainversión en un acueducto son el costoinicial, el costo de operación y manteni-miento, el costo de administración y losintereses sobre el capital. La suma de éstasdeterminará el costo del servicio a losconsumidores, mientras que la calidad delservicio, conjuntamente con la capacidadeconómica de los beneficiarios, determinaránla disposición de éstos a pagar dicho servicio.Por consiguiente, la inversión realizada enun acueducto debe estar de acuerdo con lacapacidad económica de los consumidores,y la calidad del servicio prestado debeguardar relación con las necesidades yexigencias de los mismos. De aquí se deduceque es conveniente y necesario establecerdiferentes categorías en las normas dediseño, ya que el proyectista, guiado pordichas normas, desempeñará un papelimportante en la definición de las dosmayores partidas de la inversión total en losservicios de agua.

En la clasificación interviene evidente-

mente, de un lado, la capacidad económicade los consumidores, puesto que ésta definirálo que el público puede pagar por los servi-cios, y limitará las características económicasde las instalaciones. Por otro lado, el aspectosocial y cultural definirá las exigencias ynecesidades de los consumidores, así comotambién lo que los mismos estarán dispuestosa pagar por el servicio prestado.

Es necesario comentar en forma un pocomás amplia la, influencia de los factoressociales y culturales en un aspecto, alparecer, de carácter exclusivamente eco-nómico, como lo es el costo de las insta-laciones y servicios de agua.

El desarrollo económico de una sociedad,trae normalmente como consecuencia elmejoramiento del nivel de vida, y éste a suvez tiende a elevar el nivel cultural de lagente. En los países donde la evoluciónocurre en forma gradual, los tres aspectosguardan una relación más o menos estrecha.En cambio, en regiones donde el desarrolloes rápido, o sea donde hay que recorrer uncamino largo en el menor tiempo posible,para alcanzar la altura privilegiada de lasnaciones desarrolladas, se observa muchasveces un desplazamiento notable entro losocial, económico y cultural. En las socie-dades urbanas de Venezuela, por ejemplo,un chófer de plaza hábil gana mucho másque la mayoría de los oficinistas sin especiali-dad. En cambio, su nivel social es normal-mente inferior que el de los últimos, y sunivel cultural tampoco está en relación consu capacidad económica. Por otra parte, enlas sociedades rurales se presentan ciertosfenómenos netamente de origen cultural,en cualquier nivel social o económico. Unode ellos es la mentalidad prevalente dealgunos sectores, de que siendo el agua undon de la naturaleza, el servicio del acue-ducto debe ser gratuito; cualquier tarifa,por razonable que sea, parece exageradaaun cuando la gente tenga medios económi-cos para pagarla.

68 Diseño de abastecimientos de agua

De lo anterior se deduce que lascondiciones económicas por sí solas noofrecen en nuestros países, límites deseparación de las distintas categorías denormas. Es la sociedad, con cultura propia yeconomía característica, la que parece serla base óptima para el establecimiento decategorías.

4. Problemas económicos en el medio ruralde la América Latina

Analizando los dos grandes sectoresdiscutidos con anterioridad desde el puntode vista social, se tiene que los recursos delas sociedades rurales con economía tra-dicional, son normalmente muy limitadosen la mayoría de nuestros países. La funcióndel acueducto en este sector es sanitariaante todo, social en segundo término yeconómica por último. Por una parte, lapoca capacidad económica de los bene-ficiarios impone serias limitaciones al diseñode todo aquello que pueda influir en el costode operación, mantenimiento y adminis-tración del acueducto. Por la otra, lascondiciones económicas del Estado o de losorganismos oficiales que normalmente pro-mueven el programa de construcción ennuestros países para este sector, obligan amantener el costo inicial lo más bajo posible.Por consiguiente, las normas referentes a lacalidad físico-química del agua, métodos yunidades de tratamiento, empleo de ciertosmateriales de construcción, máquinas,equipo y dispositivos, diámetros mínimosde la tubería, número de llaves de paso,etc., deben ser bastante elásticas.

La presión residual mínima exigida en lasredes de distribución puede ser bastantemás baja que en las categorías superiores,debido a que, normalmente, no hay edificiosaltos en las zonas rurales de nuestros países,así como tampoco hay dispositivos domésti-cos que requieran presiones altas para sufuncionamiento. La previsión de gastos de

incendio es muy dudosa, ya que, por unlado, no se dispone en general de cuerpode bomberos organizado, y, por el otro, elvalor material que se protege es pequeñoen comparación con el costo de protección.La presión máxima en las redes debe ser baja,principalmente por la pobre calidad de lasinstalaciones internas en las casas.

Desde el punto de vista de la operacióny mantenimiento de los servicios de agua,los métodos costosos de tratamiento, equiposcuyo manejo es complicado, sistemas cuyocontrol requiera el empleo de personalespecializado y bien remunerado, etc.,llevan casi invariablemente al fracaso en elmedio rural.

Por otra parte, es justamente en el mediorural latinoamericano donde cabe esperarun desarrollo rápido, debido a lo apremiantede la situación, tanto en el plano sanitario,como en el socioeconómico y politico. Porconsiguiente, a fin de que el acueductopueda desempeñar su función en la evolu-ción propulsada por diferentes programasoficiales de mayor o menor envergadura,deben preverse en el diseño amplias facili-dades para el desarrollo gradual de losservicios de agua. Sería un error gravebasar las normas de diseño para esta cate-goría en el afán de presentar lo más sencilloy económico posible, rayando en lo primi-tivo, por razones netamente económicas.

5. El medio urbano de la América Latina

Existe en Latinoamérica un sector muyamplio de la sociedad urbana cuya economíase encuentra en el período de surgimiento.En el extremo inferior de este sector seencuentra la sociedad cuya transición de laeconomía tradicional está en proceso. Elextremo superior lo representa la sociedadque está acercándose a la economía madura,vislumbrándose ésta en un futuro más omenos cercano.

Es un error común de muchos organismos

Aspectos socioeconómicos 69

oficiales en nuestros paises, debido a larigidez de las normas, ignorar la transiciónde la economía tradicional a la madura,y hasta adoptar las normas ambiciosasde países desarrollados. Si bien esto esaceptable, hasta deseable, desde el punto devista técnico, puede conducir a gravesproblemas desde el punto de vista económico.Los requisitos de potabilidad, limitesóptimos de la calidad del agua tratada,detalles técnicos de las instalaciones, esta-blecidos para los países de economía madurao de producción en gran escala, representanpara los paises en desarrollo una cargaconsiderable, desde el punto de vista de costoinicial y un probable fracaso parcial de lospropósitos, durante la operación, manteni-miento y administración de los servicios deagua. La fabricación en escala nacional delos materiales y equipos necesarios para laconstrucción de un acueducto moderno,está en la edad de la niñez en la AméricaLatina. Ninguno de nuestros paises escapaz de abastecer su propio mercado contodo lo que requiere un sistema de abas-tecimiento de agua, trátese de tuberías,accesorios, equipos o maquinarias. Laimportación de estos materiales representauna carga económica, no sólo por su valorintrínseco de adquisición y transporte, sinotambién por el balance, a veces precario,del comercio exterior del país. Por consi-guiente es indispensable establecer unacategoría separada y dedicarle una atenciónespecial, para este sector intermedio entrelo más sencillo y lo más avanzado.

Desde el punto de vista técnico, lascaracterísticas generales del acueducto deesta categoría, deben estar siempre un pasomás allá del desarrollo previsto, a fin depermitir las condiciones óptimas de laevolución socioeconómica. Consecuente-mente, debe aspirarse a las metas másambiciosas de los países desarrollados entodos aquellos aspectos que podrían limitaresa evolución. El consumo per capita, su

aumento gradual o escalonado, la seleccióny posible desarrollo por etapas de fuentesadecuadas a las necesidades futuras, lascaracterísticas de las obras de captación,capacidad de transporte de tuberías princi-pales, presiones en las redes, medidores,durabilidad de los componentes principalesdel sistema, etc., son aspectos que merecenigual atención que en la categoría másavanzada. En cambio, deben aceptarselimites menos ambiciosos y más flexibles enotros aspectos, cuyo costo de realización,ya sea inicial o de operación y manteni-miento, esté restringido por las condicionesinherentes a la economía en desarrollo denuestros países. La calidad físico-químicadel agua tratada, especificaciones de lasunidades de la planta, controles del procesode tratamiento, equipos y accesorios aemplearse, protección contra incendios,número de llaves de paso en las redes, etc.,son factores que pueden inclinar la balanzaa favor de una empresa sana de serviciosde agua, en contraposición con las máximasaspiraciones técnicas del proyectista.

El otro aspecto de importancia en lacategoría intermedia es el desarrollo relati-vamente rápido, en comparación con eldesarrollo de los países de economía madura.El aprovechamiento de los recursos humanosy naturales en la América Latina apenasse está iniciando y es de esperar un ritmoacelerado de evolución socioeconómica enlas próximas décadas. Las dificultades dela predicción de las condiciones de diseñoson evidentes si se considera el desarrollode carácter explosivo de algunas regiones yciudades, en el mismo comienzo de esaevolución. Periodos excesivamente largosde diseño para ciertos componentes de unsistema de abastecimiento de agua, nosólo representan un costo inicial elevado,sino que pueden conducir a fracasos técnicos,debido a la inseguridad de las predicciones.Una ciudad latinoamericana de economíafuerte puede cambiar, parcial o totalmente,

70 Diseño de abastecimientos de agua

sus características en corto tiempo; se abrennuevas vías de comunicación; se cambia elcentro de gravedad de las actividadescomerciales; se modifica notablemente ladensidad de población de los barrios; y seexpanden los límites, tanto horizontalcomo verticalmente, en cuestión de unadécada. Esta ciudad necesitará fuentes deabastecimiento, obras de captación, líneasde conducción y tuberías matrices diseñadaspara un período largo, pero las mallassecundarias y tuberías de relleno de susredes de distribución necesariamente deberánconsiderarse provisionales o de caráctertransitorio, hasta tanto el desarrollo urba-nístico haya tomado forma. Sería de muchautilidad práctica el establecimiento en lasnormas de períodos diferenciales de diseño,conjuntamente con la elaboración de es-pecificaciones mínimas para instalacionesde carácter provisional o transitorio. Estopermitiría una clasificación continental delos acueductos, sin que el carácter provisionalde ciertos componentes signifique un des-censo de categoría.

Por último, hay en nuestros países unsector relativamente pequeño, que abarcalas sociedades urbanas de economía madurao casi madura, con necesidades bien definidasy ambiciones elevadas. La diferencia entreesta categoria y la anterior es la relativaestabilidad en todos los aspectos; unamadurez en cuanto a la demanda de la vidaeconómica; un desarrollo más lento, si bienmejor organizado y previsible con mayorseguridad desde el punto de vista delacueducto, y elevada potencialidad eco-nómica. Pertenecen a este grupo algunasciudades grandes, que por su ubicacióngeográfica y sus condiciones topográficas,llegaron antes de tiempo a una edad madura;las urbanizaciones modernas que sirven deárea de expansión a las ciudades; algunaszonas industriales cuyo desarrollo organizadoy potencialidad económica permite esta-blecer límites superiores de expansión, etc.

En el diseño del acueducto de esta categoríahabrá, evidentemente, limitaciones de tipoeconómico, pero se podrán aprovechar todoslos adelantos de la técnica moderna, paraofrecer lo óptimo tanto en la calidad de lasobras, como del servicio prestado, conformeal estándar de vida de la sociedad quesirven. Las normas de diseño corres-pondientes podrán asimilarse a los requisitosmás ambiciosos de los países desarrollados,con ligeras modificaciones en aquellosaspectos que están influidos por los factoressociales y culturales de la América Latina.

CONCLUSIONES

En los apartes anteriores se establecenlas bases teóricas de una serie de aspectosque, desde el punto de vista social, culturaly económico, influyen en el diseño desistemas de abastecimiento de agua.

De acuerdo con lo discutido, puedellegarse a las conclusiones siguientes:

1. Los programas de salud pública reper-cuten en forma definida en la sociedad yen su economía característica.

2. La función del acueducto, como unode los programas de salud pública es múl-tiple, siendo la primera la sanitaria, tantopor la evolución histórica de un pais, comopor su carácter de factor contribuyente aldesarrollo socioeconómico del mismo.

3. Los factores sociales, culturales yeconómicos prevalecientes en la AméricaLatina, hacen necesario establecer diferentescategorías en las normas de diseño.

4. Si bien los factores sociales, culturalesy económicos suelen guardar una relaciónestrecha, existen en los países latinoameri-canos ciertos campos donde se observa undesplazamiento sensible entre los tres aspec-tos. Esto dificulta la selección de uno deellos como patrón para trazar los limitesentre las categorías.

Aspectos socioeconómicos 71

5. Debido a que las condiciones socio-económicas y culturales de la América Latinavarían de un país a otro y hasta de unaregión a la otra del mismo país, no es prácticoni operante establecer límites de caráctercontinental para las diferentes categorías,empleando como criterio el tamaño de laslocalidades, o límites provinciales y estatales.

6. Los mayores problemas económicos,sociales y culturales, desde el punto de vistadel acueducto, se presentan en dos grandessectores. Uno de ellos se encuentra en elcomienzo de su desarrollo socioeconómicoy está representado por un número grandede localidades, en general pequeñas, de re-cursos financieros muy limitados y de eco-nomía tradicional, o sea de tipo rural. Elacueducto para este sector tiene una funciónsanitaria y social, en este mismo orden deimportancia, manifestándose su funcióneconómica principalmente en forma in-directa. Este sector se denominará en ade-lante "Categoría I".

7. El otro sector está representado porlocalidades urbanas en desarrollo, que yahan pasado las primeras fases de su evoluciónsocioeconómica. La función del acueductoen este sector es económica y social, habién-dose superado el aspecto sanitario con mayoro menor éxito. Este sector se denominará enadelante "Categoría II".

8. Por debajo de la Categoría I existe ungrupo formado de sociedades primitivascuyas necesidades básicas están por satis-facer. No se justifica el establecimiento deuna categoría separada para este grupo.

9. Por encima de la Categoría II se tieneun grupo constituido por sociedades avan-zadas, de economía madura o muy cerca a

ella. Es conveniente, por razones de ordeneconómico, la diferenciación de este grupode la Categoría II, ya que sus necesidades yexigencias, así como también su capacidadfinanciera, admiten y hacen conveniente la

adopción de las normas ambiciosas de lospaíses más avanzados. Este grupo se de-nominará en adelante "Categoría III".

10. El examen de las necesidades y posi-bilidades de la Categoría I apoya un sistemade abastecimiento de agua formado por obrassencillas y económicas, tanto desde el puntode vista de la inversión inicial, como deoperación y mantenimiento, cumpliendoprimero la función sanitaria del acueducto,así como también su función social, deacuerdo con los estándares de la comunidadque sirve. Las facilidades de expansión delacueducto deben permitir el libre desarrollosocioeconómico y asegurar un paso gradualhacia la Categoría II.

11. La Categoría II se caracteriza por elamplio uso de los recursos de la técnicamoderna, en beneficio de un diseño óptimo,con las limitaciones inherentes a una eco-nomía en desarrollo. El costo de las instala-ciones permanentes suele ser mayor que lacapacidad financiera actual de la comunidad,pero dicho costo puede ser compensado conlos beneficios futuros durante una evoluciónsocioeconómica sana. Para crear las con-diciones favorables de esa evolución, elacueducto debe adelantarse a la misma,previendo las necesidades futuras en laforma más amplia. A fin de mantener elcosto inicial bajo, la mejor forma pararealizar un avance desde el extremo inferioral superior de esta Categoría, parece ser eldesarrollo por etapas.

12. Las necesidades y exigencias de lassociedades de la Categoría III pueden satis-facerse mediante un diseño basado en lasnormas más ambiciosas de los países avan-zados.

RECOMENDACIONES

Las conclusiones arriba anotadas, con-juntamente con los diferentes aspectosdiscutidos en el presente trabajo, permiten

72 Diseño de abastecimientos de agua

hacer las siguientes recomendaciones:

1. Establecer tres categorías de normas dediseño, de carácter continental.

2. Identificar las distintas categorías conletras o números, sin establecer límites deaplicación de carácter continental, a fin deque cada uno de los países latinoamericanosemplee las denominaciones, títulos y limitesde separación que mejor se ajusten a suscondiciones sociales, económicas y culturales,conforme al contenido y requisitos estableci-dos en cada categoría.

3. Adoptar en su totalidad para la Cate-goría III, los estándares internacionales, conligeras modificaciones en lo que se refiere alas condiciones sociales y culturales de laAmérica Latina.

4. Tomar en cuenta, en la elaboración delas normas de diseño para las Categorías I yII, los siguientes aspectos generales de im-portancia:

a) Períodos de diseño: Cortos para laCategoría I; largos para las obras de capta-ción, lineas de transmisión, obras de arte ytuberías matrices de la Categoría II; demedianos a cortos para las partes menos im-portantes del sistema en la misma Cate-goría.

b) Población de diseño: Aumento con-siderable, debido, entre otras cosas, a lapropia existencia del acueducto, en la Cate-goría I; aumento normalmente rápido en laCategoría II, debido al desarrollo socio-económico.

c) Calidad bacteriológica del agua: Sani-tariamente segura para la primera Categoría;óptima para la segunda; tratamiento mínimode cloración para ambas.

d) Calidad físico-química del agua: Requi-sitos muy elásticos, en algunos casos llegandohasta los límites de tolerancia para la Cate-goría I; flexibilidad suficiente para ajustarel diseño a las condiciones económicas, en laCategoría II.

e) Planta de tratamiento: Diseño en la

forma más sencilla de operación y máseconómica de mantenimiento para la primeraCategoría; flexibilidad en las especificaciones,selección de métodos o procesos de trata-miento, maquinaria, equipo y compuestosquímicos en la Categoría II.

f) Dotaciones: Dotación inicial reducidadel orden de 100 a 200 lt/cap/dia en la Cate-goría I, con facilidades para absorber elaumento de la demanda en este rango;dotación mínima de 200 a 250 lt/cap/dia conprevisiones para su aumento gradual, con-forme al desarrollo socioeconómico, en laCategoría II; poco o ningún consumo in-dustrial para la primera; consumo industrialpotencialmente grande para la segunda.

g) Protección contra incendio: Mínima oninguna protección en la Categoría I; flexi-bilidad amplia para seleccionar, a criterio delproyectista, el gasto de incendio, espaciadode hidrantes, duración del incendio, etc., enla Categoría II.

h) Materiales de construcción a emplear-se: Previsión en la primera Categoría, paraseleccionar materiales económicos y de prefe-rencia de fabricación local; materiales ópti-mos para los componentes de carácterpermanente del sistema en la segundaCategoría; flexibilidad de empleo de susti-tutos en casos especiales.

i) Maquinaria, equipos y dispositivosespeciales: Evitar en la primera Categoríacualquier mecanismo de operación difícil yde mantenimiento costoso; flexibilidad en eldiseño de alternativas o sustitutos en lasegunda Categoría.

j) Número de llaves de paso en las redes:Un minimo de dos zonas aisladas para laCategoría I; sin límites rígidos para laCategoría II.

k) Presiones residuales mínimas en la red:Del orden de 7 a 10 m en la Categoría I;de 15 a 20 m en la Categoría II.

1) Presiones máximas estáticas en la red:Del orden de 40 a 55 m para la primeraCategoria; de 60 a 75 m para la segunda.

Aspectos socioeconómicos 73

m) Medidores de consumo: Opcional para económica en la primera Categoría; con todo

la Categoría I; obligatorio para la Categoría el lujo de detalles en la segunda.II.

n) Requisitos referentes a la realización deestudios, levantamientos y cálculos topo-gráficos: Elásticos en la Categoría I; estric-tos en la Categoría II.

o) Presentación del proyecto: Sencilla y

Estos son los aspectos principales que sepresentan como punto de partida para unadiscusión detallada, y como base teóricapara la elaboración eventual de normas dediseño de sistemas de abastecimiento deagua de carácter continental.

Tema IV

MATERIALES Y EQUIPOS; SU EFECTO SOBRE LASNORMAS DE DISEÑO DE SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA*

CHARLES A. MORSE, JR.

Consultor de la Oficina Sanitaria Panamericanat

Hoy nos encontramos con un mercadodonde se consiguen más fácilmente quenunca, y en mayor proporción, nuevosmateriales, equipos y métodos, de lo cualresulta un estímulo a la selección y aluso inteligente de los productos en venta.Los criterios de diseño ya no están supedita-dos a las mismas limitaciones materiales yde procedimiento a que hemos estado acos-tumbrados.

No cabe la menor duda que no se estásacando de esos nuevos adelantos el máximode ventaja. Y esto ocurre por muchas ra-zones, entre las que se encuentran el descono-cimiento de la existencia de tales adelantos,la poca familiaridad con sus características,el conservadorismo innato, barreras comer-ciales que impiden la venta de los nuevosproductos, y, hasta a veces, las ideas pre-concebidas. Todavía otra razón, quizásecundaria en casi todos los países, son lasnormas anticuadas que requieren el uso deciertos materiales y excluyen los más recien-tes.

La construcción de la mayor parte de lasinstalaciones de abastecimiento de agua porcuenta del erario público, y hasta la con-cesión de subsidios para la operación de lasmismas, ha tenido un efecto profundo en eldiseño de los proyectos. En efecto, elproyecto nunca ha tenido que pasar por la

* Publicado en el Boletín de la Oficina SanitariaPanamericana, Vol. LV, No. 3 (1963), págs. 301-308.

t Actualmente con el Banco Mundial.

prueba de su solvencia económica: ¿se puedesostener por sí mismo? Esto ha significadoque el ingeniero encargado del diseño sólotenía que encontrar la solución técnica másevidente y aplicar las normas y prácticashabituales; no tenía porqué arriesgarse ybuscar algo nuevo que redujera el costo de laobra. La ingeniería cumple su cometidocuando el servicio de abastecimiento tieneque financiarse por si mismo, y es necesariooptar por las alternativas más económicas.

Hay que aclarar que este informe se refieresobre todo a las miles de pequeñas ciudades ypueblos de América Latina. Las grandesciudades, como Buenos Aires, por ejemplo,obtendrán la mejor asesoría de la ingenieriapara sus planes, los que podrán ser fácil-mente autofinanciables. La verdadera luchaestá en los pequeños centros urbanos, loscuales, por su número y tamaño, contaráncon una ingeniería mediocre. Los hombresmás calificados, tales como los presentes enesta reunión, son muy pocos para hacer másque supervisar y establecer normas.

Desgraciadamente, es justo en tales peque-ños centros urbanos en donde se necesitanmás iniciativa y las ideas más audaces enmateria de construcción de obras cuyo im-porte pueda pagar el vecindario. Pueden serarmas muy útiles en este empeño el mayoruso posible de nuevos materiales, nuevasaplicaciones de materiales conocidos, deequipo e instrumentos de tipo avanzado, ynuevos métodos de construcción.

74

Materiales y equipos 75

MATERIALES

Los materiales que más influirán en lasinstalaciones de agua y de alcantarillado, yen sus normas de diseño son los plásticos, enparticular tuberías y accesorios. Su pocopeso, su elevado índice de flujo, su fácil ma-nejo y su precio razonable, los hacen muyventajosos en todos los casos, en especialfuera de los centros urbanos principales. Susdesventajas, entre ellas su sensibilidad ala temperatura, lo poco que se sabe sobresu durabilidad, las dificultades de susconexiones de servicio bajo presión, supobre conductividad, son de escasa impor-tancia en tales circunstancias. También haymuchos otros materiales, tanto nuevos comoantiguos perfeccionados. Para los casos delelevado costo de transporte y de la falta dehormigón en las zonas selváticas, pueden serindicadas tuberías de plástico y de arcillavitrificada. Los medidores de diseño per-feccionado, incluso los de cojinetes de nilón,de transmisión magnética, de vidrio irrompi-ble, etc., facilitan el mantenimiento y laprueba, y permiten más libertad en cuanto asu localización. Aceros de gran resistenciapermiten construir depósitos a precios másventajosos y fabricar tubos pretensados máslivianos y mayores. Mejores coagulantespueden modificar los períodos de retención ycambiar las tasas de dosificación. Un revesti-miento más efectivo ampliará el uso de losvarios materiales de tubería. Aditivos paraconcreto pueden al final evitar la corrosióndel alcantarillado por los sulfuros. Pero paraaprovecharse de estos adelantos, el proyec-tista ha de estar familiarizado con ellos yser capaz de utilizarlos. Esto, a su vez, de-penderá en gran medida de una cuidadosaevaluación y de especificaciones adecuadas.

La falta de especificaciones puede ser unarazón principal de que no se utilice un ma-terial dado. Sin duda, el uso en mayor es-cala de tuberías y accesorios de plástico haestado pendiente de su aceptación general

por los ingenieros de Estados Unidos y deEuropa, y de la formulación de las especifica-ciones pertinentes. La insuficiencia de datosy especificaciones relativos a la tubería deconcreto pretensado sin cilindro ha impedidosu aplicación en mayor medida. Se ha reco-nocido, por supuesto, que las especificacionesdifícilmente se pueden formular sin anteshaber acumulado la experiencia suficientesobre las características de las materiasprimas, los métodos de producción y losprocedimientos de utilización del materialcorrespondiente. Pero aun cuando haya ex-periencia suficiente para indicar que estáprudentemente justificado el riesgo de usarel material, sólo se utiliza en cantidad cuandohay especificaciones adecuadas.

Esta actitud se debe en parte a que, alfaltar las especificaciones, hay poco controlposible de la calidad y puede ser que muchosfabricantes secundarios no sean capaces deproducir, en forma regular, mercancíassatisfactorias, y aun pueden a sabiendasadulterar su calidad. También hay la ten-dencia natural a precipitarse en la explota-ción de un nuevo producto antes de probarlodebidamente. La industria de los plásticoses un ejemplo reciente de ello, aunque lomismo ha pasado con casi todo materialnuevo, y hay que esperar que siga ocurriendoen el futuro.

En la práctica se nota que las especifica-ciones se originan en el extranjero y luego seimportan, con o sin modificaciones. Estasnormas, pues, deben ser aceptadas antes porlos usuarios del material en cuestión enAmérica del Norte o en Europa. El orien-tarse por el juicio de la industria hidráulicaeuropea y norteamericana es recomendablepor muchas razones, aunque implique al-guna demora y que las normas y prácticasimpuestas de acuerdo con determinadas con-diciones deban aplicarse en otras completa-mente distintas.

Entre las muchas y diversas especifica-ciones de los mismos artículos se advierten

76 Diseño de abastecimientos de agua

muchas veces diferencias apreciables de laseveridad de los requisitos. El proyectista yel comprador tienen que escoger entre dis-tintos estándares o patrones-todos prepara-dos por personas calificadas. Un requisitoque uno encuentra esencial, otro lo ignora.De más está decir que, en estos casos, elingeniero ha de aplicar su criterio. Objetiva-mente hablando, la gran mayoria de losingenieros no se sienten con la necesaria com-petencia para discrepar de una especifica-ción técnica, y tampoco se cuenta por logeneral con el consejo imparcial de un ex-perto. Las razones en que se fundan lasespecificaciones rara vez se publican, ymuchas veces se consideran confidenciales afin de no poner en situaciones difíciles tantoa los productores como a ciertos com-pradores. Si bien esto es comprensible, sóloconduce a una aplicación un poco mecánicade los requisitos enumerados.

Las diferencias entre las especificacionesde Estados Unidos y de Europa son las másimportantes, por ser estos los dos mayoresproductores y cuyos fabricantes cuentancon agentes de venta activos, vigorosos ycompetentes, que conocen bien los defectosde la competencia comercial. Resulta queel ingeniero comprador puede encontrarseen una situación difícil. Por extraño queparezca, es más fácil insistir por lo generalen los requisitos más difíciles; raro es queuna persona sea criticada por escoger lomejor o lo más seguro. Sin embargo, puedeser que un requisito menos estricto seasuficiente y permita un precio más bajo.

Hay cierta justificación en la queja deque las especificaciones de Estados Unidosson innecesariamente rígidas a causa de ladistinta escala de costos de este país,mientras que los procedimientos europeoscuadran mejor con las condiciones latino-americanas. En cambio, se puede sostenerque las especificaciones de Estados Unidosestán más influidas por el punto de vista

del consumidor, mientras que las europeaslo están por el del productor.

La gran mayoría de las especificacionesson bastantes satisfactorias para condicionesnormales; lo que conduce a los fracasos sonlas condiciones excepcionalmente difíciles.Formular especificaciones para todas lasvariaciones probables sería aumentar inne-cesariamente el costo del producto de usonormal. La solución más evidente para elproyectista consiste en incluir los requisitosespeciales que sean necesarios para lascondiciones extremas, cuando éstas puedenpreverse. La dificultad principal aqui esque, por inexperiencia o por estudiosapresurados, no se prevean los peligrosexcepcionales y como resultado se llegue alfracaso final. Es igualmente evidente, pues,que la solución se halla en un estudio másprofundo y en las normas de diseño, y no enla aplicación general de especificacionesmuy rigurosas.

Se reconoce que la aplicación de lasespecificaciones no se puede hacer a ciegas.Aunque dos especificaciones parezcan aveces tener usos finales casi idénticos, losmateriales básicos pueden tener carac-terísticas diferentes. El hierro fundido y elasbesto-cemento nos ofrecen un ejemplonotable de materiales que compiten entresi en condiciones normales, en las que lasventajas de uno sobre el otro compensan,pero son estas ventajas especiales las quecuentan en condiciones extremas. En talescasos es cuando el proyectista ha de indicarespecíficamente el material que se requiere.Se ha sugerido la conveniencia de que enlas especificaciones se discutan los usosfinales y las limitaciones de los materiales encuestión.

Además de las condiciones físicas deservicio tales como temperaturas extremas,movimientos de tierra, precipitación ypropiedades del suelo, transporte, etc., laposible alternativa de otros materialestendrá un efecto importante sobre las

Materiales y equipos 77

especificaciones. Las que permiten unasección más delgada de pared de tubería dehierro fundido, con hierro de mayor resis-tencia a la tensión, han sido perfeccionadasen cierto grado como respuesta a la compe-tencia del asbesto-cemento. La tubería deplástico tiene la tendencia a seguir unapauta similar a fin de poder hacer frente alprecio de la tubería de acero galvanizado ode hierro.

A falta de especificaciones adecuadas, sepuede recurrir a las marcas más acreditadasy al consejo de los vendedores autorizados.Este procedimiento se puede recomendarcomo último recurso, aunque, sin embargo,tiene sus ventajas. Hay algunas compañíasque por mucho tiempo han operado en elterreno del abastecimiento de agua y cuyonombre es garantía de calidad. Tales com-pañías están interesadas en operaciones alargo plazo y deben conocer a fondo lasaplicaciones y limitaciones de sus artículos.

La vida probable de los componentes deun proyecto no es suficientemente conside-rada. Muy a menudo se acepta un períodode diseño de, digamos, 20 ó 30 años, y elproyecto basado en este período tal vezasuma una "saturación" de la población enciertas zonas. La tubería en especial puedetener una duración útil de hasta cien años, ylas estructuras, casi lo mismo; en realidad,es más probable que lleguen a ser anticuadasantes de que se deterioren por el uso. Dadala carestía de fondos capitales y la dificultadde la imprevisión, es una proposición dudosael construir para más de 30 años; al me-nos la alternativa de hacerlo, debe serconsiderada con atención. En todo caso,subsiste el problema de la relación entre ladurabilidad de los materiales y el períodoasignado al diseño.

Podemos examinar el uso de los materialesde calidad inferior a fin de hacer un proyectoeconómicamente posible. En una ciudad dealgunos miles de habitantes, donde el sueldodiario de un jornalero inexperto es de

EUA$1,00 cuando trabaja, ¿por qué nousar tubos de concreto sin refuerzo enlas alcantarillas, que cuestan sólo dostercios de lo que cuestan los tubos de con-creto armado? ¿Por qué no usar tubería deasbesto-cemento de 45 libras por pulgadacuadrada de presión, y de 2 pulgadas dediámetro con conexiones a domicilio demedia pulgada de acero galvanizado? Sila ciudad prospera de pronto por efecto deldesarrollo económico, será imposible pre-decir en qué grado-y cualquier cosa hoydía parece razonable-será anticuadamañana; si no hay prosperidad de momento,se habrá instalado un servicio marginal deacuerdo con las condiciones y al nivel de lacapacidad locales de pago. Por otra parte, sepuede argumentar honradamente que cuestaun poco más instalar cañerías de diámetromayor y de mejor clase, y que se tieneentonces más capital invertido para elfuturo y un margen cómodo de seguridad.En ambos casos, el conocer bien el costo ylos materiales es esencial para planificar aconciencia.

EQUIPO

La utilidad de los equipos de tratamientoha sido el tema de acalorados debates, sibien de pocos análisis objetivos de suimporte. Sin duda, donde el terreno y lamano de obra cuestan mucho, las instala-ciones equipadas en alto grado son venta-josas; pero los países latinoamericanos tienensuperabundancia de tierras y de mano deobra. La instrumentación merece másatención de la que ha venido recibiendo,cuando, en vez de reemplazar el esfuerzohumano, lo complementa.

El constante progreso técnico puede muypronto convertir en no económico el equipocon que se cuenta, y puede también con-vertir en anticuadas las estructuras corres-pondientes. Los generadores y los motores

78 Diseño de abastecimientos de agua

eléctricos y los de combustión interna hanllegado a ser más compactos; los cloradores,mucho más sencillos y más seguros, y lasbombas centrífugas para desagies puedenadaptarse ahora a cualesquiera condicionesde bombeo.

Tal vez en ningún otro caso se hayahablado tanto y se haya prestado tan pocaatención al rendimiento de las bombas. Lasunidades de bombeo se aumentan por etapasbasándose en un consumo teórico; se ob-tienen bombas para pozos en base a un pre-sunto rendimiento de los pozos, y es muyraro que se revisen las eficiencias de bombeocon el objeto de reemplazar las unidades porotras más eficientes.

El equipo para mantenimiento puedeafectar directamente las normas estableci-das; un ejemplo sobresaliente es el espacioentre pozos de visita en las lineas delalcantarillado. El hecho de contar conequipo en este terreno no es tanto unacuestión de ahorro de mano de obra, sino dehacer o no hacer el trabajo. La base deléxito de cualquier proyecto, es el manteni-miento adecuado; pero, con alegre despreo-cupación se da por descontado que lo hay,o ni siquiera se tiene en cuenta, si bien, dehecho, casi siempre resulta deficientísimo.De todo proyecto deben formar parte losplanes de mantenimiento y las recomenda-ciones al respecto; y al estimar el presupuestode la construcción, hay que tener en cuentatambién las especificaciones y el importe delequipo y de las herramientas que el mante-nimiento requiere.

Los detalles de la operación del sistemadeben estar siempre presentes en la mentedel proyectista. Si bien esto es válido engeneral para todas las fases, tiene singularimportancia en la de evaluación del equipo.Son numerosos los casos de operacióndefectuosa y de mantenimiento mediocre.Las normas deben anticipar el posibleproblema y exigir cuantas seguridades seanprácticas para evitar su ocurrencia. Las

comparaciones de precios, los programasde adiestramiento, y el presupuesto fun-cional, deben formar parte de un proyectocompleto con igual razón que los cálculosdel gasto de las tuberías.

Se encuentra considerable dificultad enla especificación de los equipos, por seréstos, en su mayoría, producidos en serie ypatentados. A causa de su naturalezaespecial son los menos sujetos al controlinteligente del comprador, quien debedepender en gran medida de la capacidad yde las buenas intenciones del proveedor.La mayor parte del equipo sólo se especificaen función de lo que se espera que haga-requisito que, a veces, sólo tiene valormientras dura el plazo de la garantía.

CONSTRUCCION

A causa de los diferentes elementos aconsiderar en el costo de construcción, lasprácticas de llevar ésta a cabo están menossujetas a la importación directa. La concen-tración de las obras en la empresa privadasignifica que dichas prácticas serán másflexibles y conformes con las condicioneslocales. En América Latina la mano deobra cuesta menos y el capital mucho másaún que en Europa. Esto, combinado conuna actividad de construcción más erráticay limitada, impone un mínimo de inversiónen equipo especializado. Ciertas técnicasespeciales, como el pretensado, no estaránpor lo tanto tan al alcance de dichos paises.

El proyectista ordinario no siempre tomaen cuenta lo bastante los métodos y pro-blemas de construcción. Es sabido que muchosproyectistas, entusiasmados en hacer diseñopuro, acaban con algo casi imposible deconstruir. En muchos organismos guberna-mentales parece que hay barreras entre eldepartamento de construcción y la oficinade proyectos, a tal extremo que el proyectistano puede ni siquiera estar al corriente de

Materiales y equipos 79

las limitaciones de la construcción. Esprecisamente en ese molde de las realidadesde la construcción y del proyecto dondelas firmas consultoras pueden hacer unamayor contribución.

Los proyectistas debieran tener a sudisposición todos los datos sobre el costo deconstrucción. Con la debida atención a lasdistintas combinaciones de los mismos, sepuede obtener un sistema considerablementemás económico que con la aplicación denormas mínimas y cálculos de proyectosteóricos. No es ésta una idea nueva, nitampoco muy utilizada en la práctica actual,quizás a causa de las muchas variables enjuego. Los calculadores electrónicos puedenser de gran ayuda, pero aun sin ellos, esposible hacer por lo menos refinamientosaproximados. Pueden mencionarse comoejemplos el costo del bombeo en comparacióncon el diámetro de la cañería, la pendientedel alcantarillado comparada con losdiámetros, y la localización y dimensión delos tanques de almacenamiento.

Los planes deben tener la flexibilidad quesea conveniente para llevar a cabo el pro-yecto. La profundidad de los embalses,localización de los derrames, disposiciónde alcantarillados, etc., deben ser suscepti-bles de variación para facilitar las cons-trucciones.

Las normas deberían exigir suficientesdatos fundamentales obtenidos sobre elterreno, de tal modo que los problemas quese presenten en la construcción sean conoci-dos de antemano. Hay que considerar desdeel principio las características del suelo,aguas subterráneas, los datos meteorológicossobre precipitación, las condiciones extremasdel clima, las estructuras especiales que yaexistan y factores similares. Además, sonnecesarios para un adecuado planeamientode la construcción y presupuesto factorestales como oferta de mano de obra, espe-cializada o no, escala de salarios, efecto de

la estación del año en la oferta de mano deobra, los subcontratistas locales, etc.

ESPECIFICACIONES E IMPORTACIONES

Una gran parte de la América Latinasigue siendo todavía un consumidor deproductos manufacturados. Las especifica-ciones deben considerarse a la luz de la pro-tección para el comprador, pero esta pro-tección depende del grado en que se cumplanlas especificaciones requeridas. Si bien lasespecificaciones se mencionan muy amenudo, poco esfuerzo se ha hecho paraasegurar su cumplimiento. Numerosos com-pradores creen que no pueden hacer muchoen el caso de deficiencias de menor cuantía,pues una vez llegada y probada la mer-cancía es impráctico devolverla o insistir encorregirla. Los servicios de firmas queinspeccionan y prueban los equipos en elpaís de origen, se conocen muy poco alparecer en América Latina.

El solo hecho de ser un importador demercancías manufacturadas tiende a forzarla aceptación de las especificacir-les extran-jeras. Mientras que los p jJcitores puedandiversificar sus mercancías a tenor de lasvariaciones de todo un continente, no esprobable que país alguno en particularpueda obtener, a precios razonables, unproducto cuyas normas no sean las aceptadasen general.

Las limitaciones de las organizacionesinternacionales de préstamo en lo que serefiere a la procedencia de los materiales,equipo y servicios, son generalmente demenor cuantía, aunque se indique preferenciapor la compra en las Américas caso de tra-tarse de fondos de desarrollo social. Lasorganizaciones de préstamo pueden ayudara mejorar las normas de materiales y equiposinsistiendo en especificaciones adecuadas yprocurando que haya la mayor concurrencia

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de subastadores. También pueden servircomo una defensa contra presiones comer-ciales exageradas y contra abastecedoreslocales de ínfima calidad.

La apelación al mercado mundial es lamás ventajosa al comprador a causa de lamayor oferta y de permitir una selecciónmás variada. Hasta ha sido posible en ciertoscasos obtener artículos por menos de sucosto o ligeramente mayor por impacienciadel vendedor. Asumiendo que se cumplanlos requisitos de calidad y que no se dependede una fuente particular para obtenerproductos adicionales, no hay excusa parano aprovechar tales ofertas.

Hay gobiernos que hacen empréstitos afin de facilitar sus exportaciones. La ideafundamental es, o era, estimular la exporta-ción de los productos y de los serviciosfacilitando las condiciones de pago. Estosempréstitos restringen, naturalmente, lacompra en paises extranjeros al país presta-tario. Ocurre a veces que estos empréstitosestán considerados, por uno o ambosinteresados, como si fueran sobre todo deayuda del desarrollo, a los cuales se les haañadido incidentalmente una cláusula res-trictiva a la compra en otros paises. Estamanera de ver el propósito básico de laorganización de préstamo ha dado lugar aalgunas criticas injustas. Tales préstamosdeben ser reconocidos como lo que son, yal analizar el importe hay que tomar encuenta tanto el valor de las mercancíascomo del dinero.

Las especificaciones debieran ser, como esnatural, lo bastante concretas para podercomparar las licitaciones. Se requiere prestarmás cuidado en este caso a la compra en elextranjero a causa de la mayor variedadde vendedores y de las condiciones inci-dentales. Aunque se mencione una especifica-ción particular, no es nada seguro que todoslos licitadores accedan a ella, o hasta quela entiendan.

ESPECIFICACIONES Y PRODUCCION LOCAL

Las especificaciones pueden ser de unaayuda considerable en cuanto estimulo dela producción local de calidad. Si hayoportunidad de obtener beneficios y unaseguridad razonable de inversión, la produc-ción local se desarrollará. Lo que puedeocurrir es que la competencia entre productoslocales afecte más la disminución de lacalidad que la de los precios. Por lo general,un productor serio es el primero en sentirla necesidad de un criterio de calidad y entomar la iniciativa de estimular su formula-ción para su propia seguridad.

Las especificaciones elaboradas para losproductos locales pueden ser más benignas,ya que los fabricantes locales obtendrán unaactitud de mayor simpatía, y hay la creenciageneral de que el uso de los productos localesdebe ser permitido, aun cuando éstos seanalgo inferiores. Por otra parte, la aplicaciónrígida de las especificaciones puede ser unarma defensiva contra la imposición demalos productos locales, y usarse tambiéncomo estimulo de la superación de su calidad.Donde los esfuerzos tendientes a promoverla industrialización condujeron a situacionesde monopolio por parte de productoreslocales, contra la importación, muchasveces los altos precios y la mala calidad sonel resultado de esta falta de competencia-ylas especificaciones adecuadas pueden almenos evitar la mala calidad. Aun cuandose acepte un nivel más bajo en favor de losproductos nacionales, el organismo decontrol debe tender hacia una mejor calidadpor medio de una continua y progresivarevisión de los limites mínimos aceptables.

Por lo general la discriminación entre losproductos nacionales y los extranjeros no seefectúa sobre una base técnica. Una pro-hibición general o una escala de tarifaspueden ser impuestas por razones políticaso económicas, pero las especificacionestécnicas por lo común sólo favorecen los

Materiales y equipos 81

productos locales hasta que hayan sidomodificados una vez que estén dentro delos límites aceptables.

Con el advenimiento del mercado comúnen América Latina, las especificaciones demateriales y equipos representarán unpapel más importante que hasta ahora.Entonces la uniformidad entre las normasnacionales sería ventajosa. Se podrá verque habrá menos razones para que hayadiferencias nacionales, regionales o ambasa la vez sobre especificaciones de materialesy equipos que lo que se pensó al principio.La uniformidad continental en materia deespecificaciones y de normas ejercería unagran influencia sobre los mercados locales ymundiales.

En ciertos casos, las instituciones guberna-mentales producen algunos materiales, elmás común de ellos, la tubería de concreto.Por medio de una contabilidad inadecuaday análisis incompleto de los costos, losprecios pueden parecer bajos, a pesar deque el verdadero costo de producción seaalto. A causa de la falta de competencia, lacalidad de estos productos no es a vecessatisfactoria.

FORMULACION DE ESPECIFICACIONES

Al establecer un plan de acción básicopara la formulación de las especificaciones,hay una serie de problemas que tener encuenta. El tipo de proyecto y las normas decalidad serán mayormente responsables dela politica a seguir. También ha de con-siderarse el problema de la preparación,revisión y publicación de las especificaciones.

Una cuestión fundamental es la de sabersi los nuevos materiales y métodos debenaplicarse de inmediato y estudiar los resulta-dos obtenidos en América Latina, o siprimero deben pasar por un período deensayo en otros países, y limitarse lospaíses del Continente a estudios confirma-

torios. Si algún producto nuevo puede hacerel trabajo más económico, ¿es justificableesperar en otras partes una investigaciónexploratoria excesiva?

Las especificaciones explicitas y detalla-das, tienen la ventaja de declarar claramenteal productor, al comprador y al proyectistalo que cabe esperar de ellos. Por otra parte,las especificaciones de tipo más generalexigirán al proyectista el uso de su juicio yle permitirán utilizar su imaginación almáximo. Los materiales de calidad mínima,adecuados en medida suficiente para hacerel trabajo, pueden ser necesarios parareducir lo más posible el costo por unidad, ylos de mejor calidad pueden justificarsecomo una inversión para el futuro y porofrecer un margen de seguridad mayor.

Se ha defendido el uso de los productoslocales, aun cuando sean inferiores y máscaros, a fin de estimular el desenvolvimientoeconómico en general y en particular laindustria de abastecimiento de agua. Sinembargo, el pretender que el abastecimientopúblico de agua subvencione la producciónlocal de materiales y equipo es una formainjusta de aplicar impuestos y una medidacontraria al desarrollo económico bienentendido.

Cada país tiene sus propias necesidades,y las condiciones locales son tan distintasunas de otras, que las varias especificacionesnacionales no pueden ser uniformes. Sinembargo, las técnicas de la ingeniería y losproblemas de diseño son parecidos en todaspartes, a tal punto que si el tipo generalde economía fuera el mismo en todo elContinente, las especificaciones en su mayoríapodrían ser uniformes.

Aún más que la formulación de normas,las especificaciones de los materiales son elresultado de un extenso trabajo voluntariopor miembros conscientes y entusiastas degrupos profesionales. De los comités deespecificaciones forman parte por lo general

82 Diseño de abastecimientos de agua

representantes de los usuarios, de los fabri-cantes y de los ingenieros consultores. Antesde la publicación de tales especificacionesse efectúan muchos trabajos de investiga-ción y prueba, y aquéllas son objeto de unaconstante revisión. Toda especificación esusualmente un compromiso entre los di-ferentes representantes, un resultado de

considerables concesiones en las reunionesdel comité.

Sobre todo, una especificación es un instru-mento, un medio para un fin, para facilitarel cumplimiento de las normas, las cualesson, a su vez, medios de alcanzar la metafinal: adecuados abastecimientos de aguay servicios de alcantarillado para todos.

Tema V

ELABORACION DE ANTEPROYECTOS Y PROYECTOSCOMPLETOS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA

OSWALDO BAHAMONDE

Consultor de la Oficina Sanitaria Panamericana

INTRODUCCIO

Si para la redacción de un anteproyectoo de un proyecto completo de abastecimientode agua se dispusiera de algunas normasgenerales, se ahorraría mucho tiempo ydinero en los estudios y en la ejecución delos proyectos.

En la planificación de los proyectos deabastecimiento de agua tienen que estu-diarse distintos aspectos técnicos y tambiéntienen que valorarse las máximas aspira-ciones sanitarias de la comunidad ya que,con mucha frecuencia, éstas se salen delmarco de su capacidad económica, con-virtiendo el proyecto en un anhelo muydifícil de lograr. En algunos casos, por faltade buena orientación, se han construidosistemas más ambiciosos de los que normal-mente hubieran sido suficientes y adecuados.

La cuantiosa inversión que se prevénecesario realizar en Latinoamérica en lospróximos 10 años para elevar el porcentajede habitantes urbanos y rurales servidoscon agua potable, hace vislumbrar lanecesidad de tener disponible, lo antesposible, un código de normas generales quepermitan a los ingenieros sanitarios trabajarcon un criterio uniforme para lograr elmáximo beneficio.

Espero que con las ideas que se expresanen este trabajo se pueda preparar un bos-quejo de las normas que se podrían utilizaren la formulación de cada una de las etapas

de un estudio: anteproyecto, proyecto yproyecto completo.

DEFINICIONES

Anteproyecto: Estudio preliminar y generalde todos y cada uno de los aspectos técnicosy económicos que intervienen en la soluciónde una o varias alternativas.

Proyecto: Estudio detallado de los aspectostécnicos, realizado con base en las con-clusiones de un anteproyecto.

Proyecto completo: Estudio integral de unsistema que comprende las fases técnicas,económicas y sociológicas, todas combinadaspara alcanzar la mejor solución.

I. REQUISITOS QUE DETERMINAN LA NECESI-

DAD DE FORMULAR UN ANTEPROYECTO Y

PROYECTOS COMPLETOS

Es bastante difícil establecer, con algunaexactitud, cuándo la realización de losestudios para la construcción de una obrade abastecimiento de agua ha de requerirla formulación previa de un anteproyectoantes de entrar en el proyecto final y com-pleto.

Sin embargo, algunas de las siguientesconsideraciones son de vital importanciaen su definición:

a) Magnitud de la obra que se proyecta;

83

84 Diseño de abastecimientos de agua

b) Posible número de soluciones o va-riantes de una misma solución, y

c) Disponibilidad de proyectos anteriores.

En el primer caso, es de lógica suposiciónque si la obra se proyecta para una pobla-ción pequeña o mediana se deben estudiarlas posibles soluciones sin que medie elinforme preliminar de rigor, formulando elproyecto final y completo, ya que, inclusivela magnitud de las inversiones que seplanean no justificaría el gasto que repre-senta un estudio de esta clase. En cambio,en proyectos de poblaciones de un tamañomás que mediano, la formulación delanteproyecto no solamente se justifica sinoque se impone. El anteproyecto en estecaso viene a ser como una "gula" para elproyecto final.

El segundo caso está influenciado por elprimero, ya que la amplitud con que seestudien las diversas soluciones son lasque demandan la formulación del ante-proyecto y ésta tiene relación directa conla magnitud de la obra.

El tercer caso sí es independiente, ycualquiera que sea el tamaño de la obra,siempre que se encuentren proyectos que sehayan ejecutado en fecha anterior éstosrepresentan y reúnen generalmente lasuficiente información para formular unanteproyecto de recomendaciones que pue-dan orientar en dos sentidos: a) a que seacepte cualquiera de los proyectos existentes,en caso de ser varios, con pequeños cambiospara ponerlo al dia; b) que con una rápidainspección del terreno se considere que esnecesario abandonar totalmente los proyec-tos existentes y proceder a la formulaciónde uno nuevo y totalmente diferente.

En todos los tres casos, la disponibilidadde normas tiende a facilitar la realizaciónde los proyectos, porque al tener las basesde diseño junto con los límites de variacionespermitidos, el proyectista puede escoger elcamino más adecuado para la solución delproblema.

En el caso de que la magnitud de lasobras que se planean justifiquen la formula-ción de un anteproyecto y luego de unproyecto final completo, a continuación semencionan algunos de los puntos que unanteproyecto debería reunir o describir:

a) Una carta de presentación y trans-misión del estudio en la cual se mencionarían,en forma absolutamente sintética, los puntosprincipales de las conclusiones y recomen-daciones, destacando la magnitud de lasobras necesarias, las etapas proyectadas ylos costos que las mismas representen.

b) Un informe que contendría, entre susprincipales capitulos: 1) Estudios completosy detallados de todas las fuentes de agua;2) Estudio completo y detallado de lacomunidad o comunidades a servir y de laorganización encargada del servicio; 3)Análisis de las instalaciones existentes;4) Formulación y estudio de las soluciones;5) Balances financieros, y 6) Resumen yrecomendaciones.

e) Un apéndice del informe en el cualconstarían las conclusiones generales a lasque se hayan llegado con las autoridadesresponsables, para definir la solución quese debería buscar en el estudio del proyectofinal.

Los planos que deben acompañar a unanteproyecto deben ser generales y esque-máticos; igualmente los cálculos deben sergenerales, lo suficientemente aproximadoscomo para llegar a determinar conclusionesbásicas de los elementos fundamentales,tales como diámetros de las tuberías,secciones de canales, dimensiones de lostanques, etc.

Con la descripción de las fuentes, lugaresde embalse, lineas de conducción, áreas deinfluencia, zonas de desarrollo, entrada delas instalaciones existentes, etc., seria degran utilidad acompañar fotografías de loslugares importantes, ya que en esta formase podrían justificar muchos conceptos y

Anteproyectos y proyectos completos

recomendaciones ante personas que nohan podido llegar a dichas zonas y, además,seria una magnifica referencia para la realiza-ción de etapas y proyectos posteriores.

Mientras más detallado y completo seaun anteproyecto, con más facilidad y seguri-dad se adelantaría la elaboración no s61odel proyecto completo inmediato sinotambién de los futuros.

Aspectos que deben incluirse en los proyectosfinales

Una vez que se haya definido la mejorsolución, a base de un anteproyecto, laelaboración del proyecto final deberíaincluir entre sus principales aspectos lossiguientes:

a) Diseño detallado de todas y cada unade las obras necesarias.

b) Elaboración de las especificacionescorrespondientes.

c) Elaboración de presupuestos, listas demateriales o equipo.

d) Elaboración de un programa detrabajo.

e) Planificación financiera y administra-tiva.

En determinados casos, junto con losplanos de diseño de las obras que deberíanejecutarse, convendría tener el cálculodetallado de las mismas, en cuyo caso seríanecesario preparar un volumen anexo quereina aquellos cuadros de cálculo.

El orden de presentación de las partes deun proyecto, la nitidez y lujo de detalle delas partes importantes de las obras, laclaridad de expresión en las especificaciones,la relación en la ejecución de las distintaspartes dentro del programa de trabajo,además de la oportuna provisión de ma-teriales y equipo y otros pequeños aunquemuy importantes detalles, dan como re-sultado obras bien hechas a costos másbajos.

Un buen proyecto demanda siempre larealización de una buena obra, y en materiade agua potable este es un concepto quesiempre debe prevalecer.

II. NECESIDAD DE UN ANTEPROYECTO EN EL

CASO DE EXISTIR VARIAS ALTERNATIVAS

En la sección precedente se mencionó queuna de las razones que justifican la elabora-ción de un anteproyecto es el númerovariado de soluciones que se pueden estudiar.

En algunos casos, el número de solucioneses tan vasto que se requiere de un análisisprevio para determinar las principales quedeben ser estudiadas. Pero también ocurrelo contrario, que la solución a veces esúnica, y sin embargo conviene estudiar unanteproyecto con el objeto de buscaralgunas variantes que puedan ser impor-tantes, lo que daría lugar a la programaciónde etapas con una armoniosa relación entrela demanda de dos o más períodos y lacapacidad financiera de la comunidad.

El estudio de varias soluciones puede sertan amplio que involucre el uso de variasfuentes, con diferentes sistemas de conduc-ción y diversos procesos de tratamiento,además de las combinaciones que puedansurgir entre ellas.

Por lo anterior, parece que lo más re-comendable sería que, en el estudio delanteproyecto, se reúnan todas las informa-ciones pertinentes a cada caso, y solamentecuando se disponga de la totalidad de losdatos, entonces entrar a realizar el análisisde los mismos y el estudio comparativocorrespondiente.

Generalmente surge un problema cuandose trata de determinar la persona que seráresponsable de definir la mejor solución yse producen las siguientes preguntas:

a) ¿es el ingeniero responsable de laelaboración del anteproyecto quiendebe decidir? o,

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86 Diseño de abastecimientos de agua

b) ¿debe ser el ingeniero con máximaautoridad dentro de la organizaciónde la empresa? o,

c) ¿debe ser un tercero ajeno tanto a laelaboración del proyecto como a laorganización responsable del sistema?

En el primer caso, existe la posibilidad deque el ingeniero responsable se haya podidosugestionar por algunos factores que puedenno ser decisivos.

En el segundo, puede suceder que elmáximo responsable de la organización noconozca con suficiente detalle las solucionespara hacer un análisis completo e imparcial.

En el tercer caso, si se cuenta con laplena colaboración de los autores del estudio,más el respaldo de las autoridades respon-sables de la organización, es muy probableque una persona ajena a todos los aspectosemotivos, impresiones circunstanciales eintereses lugareños, sea quien mejor puededeterminar con imparcialidad absoluta cuáles la mejor solución.

Las recomendaciones del anteproyectodeberían estar sustentadas por un estudioeconómico en el cual el balance de los costos,al final del periodo de amortización, juntocon las razones de seguridad y riesgo mínimo,den la pauta para escoger la mejor solución.

Al entrar al análisis de costos, en unperíodo más o menos largo de amortización,existe una incógnita muy difícil de deter-minar que es la desvalorización que puedesufrir la moneda. Sin embargo, el cálculo delas inversiones proyectades debe hacersecon base en un promedio justo, deducido dela experiencia en un período igual anteriora la financiación proyectada. El factor de ladesvalorización de la moneda es especial-mente importante cuando la financiación seha realizado con préstamos locales. En laactualidad se observa que los préstamosextranjeros, con moneda extranjera, seestán convirtiendo en algunos paises en elmercado libre, lo cual hace desaparecer enparte el beneficio de una amortización

a largo plazo con moneda desvalorizada,puesto que al tiempo de pagar los futurosdividendos, las divisas tendrán que obtenerseen el mismo mercado libre de la venta.

Aparte de las consideraciones económicas,sería importante mencionar otros factoresque pueden favorecer una solución. Entrelas primeras se cuenta el uso del agua,especialmente en zonas agrícolas y gana-deras donde el costo del agua puede justificarsu adquisición en relación a otras fuentesmás distantes, pero, en cambio, puedeafectar al desarrollo de una extensa zona,así como a la provisión normal de alimentos,especialmente la leche, a la misma ciudadque se trata de servir. Igualmente, en zonasmontañosas sujetas a frecuentes o más omenos periódicos desastres, como son erup-ciones, aludes, sismos, etc., es precisodescartar las soluciones que puedan serafectadas por tales circunstancias, porquees precisamente en esas ocasiones cuandomás se necesita depender de un buenabastecimiento de agua.

En resumen, si en verdad el menor costoen la realización de una obra de buenacalidad, ha de ser un objetivo que se tratede alcanzar a través de un estudio detalladoal preparar un anteproyecto, existen otrosobjetivos importantes que en muchos casospueden prevalecer, y con mucho peso aveces, sobre el de costo. Esta es una razónmuy poderosa para que el análisis de lassoluciones, así como la determinaciónfinal, estén siempre en manos de los in-genieros más capacitados y que tenganmás experiencia.

III. NORMAS QUE PUEDEN SERVIR DE GUIA

EN LA ELABORACION DE UN PROYECTO

Sin que pasemos por alto la subdivisión delanteproyecto final, y con el fin de referirnosal proceso consecutivo de la elaboracióndel proyecto en general, sabiendo que losdos pasos son sucesivos y dependientes,

Anteproyectos y proyectos completos 87

entraremos a revisar la consideración quese merece cada uno de ellos, en orden depresentación.

A. Gestiones oficiales

En este apartado se incluirán las gestionesentre las mismas autoridades que permitanarribar al hecho de que es necesario em-prender el estudio de un proyecto. A con-tinuación sería necesario conducir las ges-tiones hacia el procedimiento que deberlaseguirse: elaborar el proyecto por mediode la administración de la empresa o porcontrato. En el primer caso, las gestionesde las autoridades serian más arduas yprolongadas porque seria necesario con-seguir fondos, modificar presupuestos, abrirespacios, contratar personal especializadoy de administración y proveer los materialesy equipo necesarios. En el segundo, serianecesario estudiar las bases de un buencontrato, de manera que el contratistapueda realizar su trabajo libremente y sinlimitaciones que hagan peligrar el éxito delos estudios, asegurándose al mismo tiempoque no abuse de sus privilegios.

Muchas veces este primer paso de losestudios toma más tiempo que el necesariopara la realización del proyecto; en conse-cuencia, es necesario darle la debida con-sideración dentro del periodo en el que seespera disponer de los nuevos servicios.

Entre las gestiones oficiales se podríantambién incluir las legales, ya que son sola-mente las autoridades responsables lasque pueden llevarlas a cabo.

Las gestiones legales tienen gran impor-tancia en todo el periodo de los estudios yaun después de éste, para iniciar la cons-trucción de las obras y durante la ejecuciónde las mismas. Entre las principales ges-tiones debemos mencionar la obtenciónde las licencias para que el equipo de tra-bajo tenga acceso a las fuentes de agua yplanifique los embalses, tomas, ubicación

de estructuras, líneas de conducción, cami-nos de acceso, etc.; luego, las gestionesnecesarias para la adquisición de derechos,compensación de daños y perjuicios, juiciosde expropiación con destino a obras deutilidad pública, etc.

En el desarrollo de un proyecto, estasgestiones legales muchas veces son subesti-madas y pueden acarrear hasta la parali-zación de los estudios o de las obras, cuandono se han planificado, ni el tiempo necesarioni la forma oportuna y adecuada de acome-ter su solución.

Siempre es muy recomendable que dentrode las primeras labores de un proyecto seorganice un plan de gestiones legales quese desarrollen simultáneamente con losestudios, con el fin de que las soluciones quese seleccionen posteriormente no vayan aencontrarse con dificultades insuperables.

B. Presentación de la informaciónbásica requerida

La recolección de la información básica,en una forma sistemática y debidamenteclasificada, es una de las mejores ayudasen la elaboración de los proyectos. Comono siempre se pueden obtener los datos deuna sola fuente, es necesario interesar amuchas autoridades para lograr su oportunacolaboración, y ésta puede ser una magníficaocasión para iniciar un bien trazado plande relaciones públicas en beneficio de laobra que se piense proyectar. De acuerdocon la magnitud de la obra y la cantidad yvariedad de información necesaria, es muyposible que los proyectistas tengan quebuscar datos no solamente en los departa-mentos oficiales, sino también en muchasempresas privadas y organizaciones autó-nomas, como son los bancos, las sociedadesde profesionales y empresas de serviciospúblicos tales como alcantarillado, energíaeléctrica, teléfonos y compañías privadasde ingeniería.

88 Diseño de abastecimientos de agua

Solamente con un plan bien trazado parala elaboración de los estudios, se puedelograr el buen aprovechamiento de la in-formación que se recoja, especialmentecuando ésta es abundante y lo suficiente-mente representativa como para reflejarlas verdaderas condiciones de la comunidad.

Como en la mayoría de los casos hayalguna información importante que falta,se encuentra incompleta o se prevé quepueda adolecer de errores, lo más convenientesería instalar, sin pérdida de tiempo, elequipo necesario para que por lo menos secomience a recoger la información duranteel período de estudios. El hecho de saberque una información así obtenida es in-completa sirve para dar una idea y orientaral proyectista en cierta medida. Entre estaclase de informes, se puede hacer menciónespecial de: los aforos de las corrientes deagua, los datos pluviométricos, los consumosreales de agua y otros.

Los datos necesarios para la elaboraciónde un proyecto completo no solamente hande referirse a los aspectos técnicos ya que,habiéndose reconocido que el diseño de unproyecto debe guardar intima relación conlas condiciones financieras de la comunidad,es indudable que se debería entrar simul-táneamente en el estudio de varios aspectoseconómicos y sociales, y los datos necesariospara estas consideraciones tienen que formarparte también de la información básicarequerida.

Con el objeto de servir de orientaciónen la recolección sistematizada de informa-ción necesaria para un proyecto, a continua-ción se mencionan algunos de los datosprincipales que pueden ser de interés enla mayoría de los casos. Se debe recalcarque el mayor o menor uso de estos datos es-tará siempre en función de la magnitud delas obras a ser proyectadas.

1. Producción de agua

Estudio de la cantidad de agua

Magnitud, características geológicas, ca-racterísticas topográficas y condiciones dela vegetación en el área de drenaje de lafuente o fuentes de posibles áreas de em-balse.

Informes sobre precipitación pluvial enel área de drenaje, variaciones máximas ymínimas anuales y ciclos periódicos.

Aforos de las corrientes en épocas demáximo estiaje. Estudio del comporta-miento de la corriente de agua en épocas decreciente o máxima escorrentía. Varia-ciones del cauce.

Estudio del comportamiento de losafluentes principales, cuando éstos provienende áreas de drenaje de alguna importancia.

Localización de capas acuíferas y estudiode su rendimiento.

Estudio de la calidad de agua

Variaciones de las características físicas,químicas y bacteriológicas durante diversasépocas del año. Si la fuente recibe aguasservidas sin tratamiento o proviene delagos naturales, debería incluirse un rigurosoestudio a lo largo del proceso de recupera-ción en diversos sitios y profundidades,respectivamente.

Estudio de la captación de agua

Estudio topográfico detallado de la fuentede producción, su comportamiento enépocas de máximos y mínimos flujos yexperiencias adquiridas en obras de capta-ción a lo largo de la misma corriente. Encaso de vertientes o aguas subterráneas,debería completarse un estudio geológicode la zona.

Estudio de la conducción de agua

Este estudio generalmente estará sujeto avarias alternativas. El estudio topográficodebe ser amplio y detallado y en la mayor

Anteproyectos y proyectos completos

escala posible. El volumen de agua, lapendiente disponible, las condiciones topo-gráficas y geológicas, serán factores impor-tantes en la selección del tipo de conducción.Debería tenerse presente, en grandes pen-dientes, el aprovechamiento en energíahidroeléctrica, en beneficio de la misma obra.El factor seguridad debe ser el primordialen la recolección de los datos.

Estudio del tratamiento del agua

De acuerdo con los resultados de losestudios sobre la calidad del agua cruda, seprocederá a estudiar el proceso de trata-miento que dé como resultado la calidadde agua que especifiquen las normas.

En el caso de ampliaciones a sistemasexistentes se estudiará el mejor aprove-chamiento e innovaciones que merezcantales instalaciones.

2. Distribución del agua

Estudio de la demanda de agua

La demanda de agua depende de lapoblación y sus variaciones de consumo.

Para determinar el crecimiento de lapoblación se deberá contar con los datosde los censos de población y de vivienda,los datos de crecimiento vegetativo ymovimiento migratorio si existe.

La población actual y futura deberá estaríntimamente relacionada con las áreasurbanas actuales y las de desarrollo futuro;entre ellas será conveniente estudiar lasdensidades de población actual, futura, ylas de posible saturación. En el estudio delas zonas de desarrollo futuro será muyconveniente contar con un plan reguladorde la ciudad.

El estudio de los consumos unitarios,incluyendo desperdicios en una década,servirán de índice para el consumo actual,así como el aumento de consumo en elfuturo.

Una revisión de los planes de desarrollo

industrial será de gran valor para la fijaciónde los indices de consumo unitario en elfuturo.

En el estudio de las variaciones de con-sumo será de vital importancia la deter-minación de los coeficientes de consumomáximo, diarios y por hora sobre el pro-medio anual de consumo.

También será de gran importancia ladeterminación de los consumos unitarioscaracterísticos de cada uno de los tipos deconsumidores en las zonas en que se hayadividido la comunidad.

Estudio de la distribución del agua

En este párrafo será de primordial im-portancia el estudio de las zonas de presión,de acuerdo con las normas adoptadas.

Establecidas las zonas de presión, seráconveniente subdividirlas en áreas, deacuerdo con la clase de consumo: comercial,comercial y residencial, residencial, obrerae industrial. Cada área será estudiada deacuerdo con la clase de consumo, la asigna-ción unitaria característica y la densidadrespectiva.

Estudio de la reserva de agua

Para calcular y distribuir el almacena-miento de reserva necesario, se ha de contarcon la información que abarque en detallelas condiciones topográficas, el tipo deinstalaciones de servicio, las variaciones deconsumo, las variaciones periódicas depoblación, la amplitud de las zonas de presióny la frecuencia de los riesgos de incendio,así como las facilidades para su prevencióny combate. En los sistemas de gravedad yen los sistemas de bombeo se utilizarán losíndices que recomiendan las normas.

S. Comercio del agua

Estudio de los gastos de producción

Se determinarán los gastos de adminis-tración, operación, y mantenimiento para

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90 Diseño de abastecimientos de agua

el sistema o cada uno de los sistemas en elcaso de existir varios, con datos lo máspormenorizados posible.

Se determinarán los costos unitarios deproducción para el sistema total y cada unode los sistemas, en caso de existir varios.

Se determinarán las variaciones que hansufrido los costos totales y unitarios en lasúltimas épocas.

Se establecerá la relación entre los volú-menes de agua que son distribuidos, con-sumidos y facturados.

Estudio sobre los consumidores

Se levantará un censo de consumidores conindicación del número de clientes que dis-pongan de medidor en cada una de lasclases de servicio: doméstico, comercial,industrial, público, oficial y gratuito. Siexiste cualquier otra clasificación, se pre-sentará el detalle.

Se levantará un censo de consumo, conindicación de los volúmenes registrados pormedidores, así como los consumidos encada tipo de servicio, y si hay algún consumofuera de la zona urbana de la ciudad. Sedestacará a los grandes consumidores delsistema.

Se realizará un estudio de la curva decrecimiento de consumidores o mejor dicho,de las conexiones de servicio. Se verificarátambién un estudio de la curva de creci-miento de nuevas edificaciones y los montosde inversión en las mismas.

Se verificará un estudio comparativo delas curvas de crecimiento de los consumidoresde agua con la de otros servicios públicostales como electricidad, gas y alcantarillado.

Se verificará la influencia del tipo deconexión en las variaciones de consumo,en función del diámetro usual, la exigenciadel uso de medidor, utilización de tanquesde reserva individuales y mantenimientoconstante de presiones positivas en la redde distribución.

Se determinarán los porcentajes de in-

dividuos y edificios con y sin servicio deagua y se buscarán las razones de la carenciadel servicio entre los últimos.

Se determinará el índice del costo de vidao una serie de precios relacionados con loselementos fundamentales de la vida, enrelación con los mismos precios en un añoposterior. Se buscará la fijación de los salariosmínimos y salarios promedios, tanto parala categoría de obreros como la de empleados.

Se fijará la relación que tiene la tarifade agua en los presupuestos de los consumi-dores que viven a base del salario mínimo;igualmente se fijará la relación del costo deuna instalación completa del servicio deagua con el mismo salario.

Estudio de los ingresos de producción

Al efectuar la revisión del sistema detarifas, se estudiará la fijación de los volú-menes mínimos asignados a cada consumidorpor período de registro (mensual, bimensualo trimestral). Se determinarán los montosde facturación por períodos de registro paraconsumo básico y consumo en exceso, encaso de permitirlo la tarifa.

Se determinarán los montos de recauda-ción por períodos de registro para los mismosconceptos, así como también las variacionesen los montos tanto de facturación como derecaudación en la última época y de créditos,durante algún cambio de tarifa.

Se determinará en la misma forma, in-cluyendo los montos de facturación y re-caudación, todos los otros ingresos que seandiferentes al de la venta de agua, pero queprovengan por impuestos sobre el mismoservicio.

Finalmente, se concluirá con un estudio dela capacidad máxima de inversión que tengala comunidad para las obras que seproyecten.

C. Planos generales del proyecto

Acompañando el informe de un ante-proyecto y con el objeto de justificar y

Anteproyectos y proyectos completos

respaldar la redacción de los seis capítulosque se mencionan anteriormente,* será con-veniente preparar una serie de planos ge-nerales, no tan detallados como para serviren las obras de construcción pero si losuficientemente explicativos y aproximadospara poder formular un presupuesto de lasobras que permita un estudio comparativode las soluciones que se planteen, y, final-mente, establecer un plan de inversionesque armonice con las necesidades de lacomunidad, al mismo tiempo que con sucapacidad financiera.

Con el objeto de hacer una descripciónsomera de los planos principales que seconsideran indispensables, a continuaciónse enumeran los siguientes:

1. Plano general de la región con laubicación de las fuentes de abastecimiento,poblaciones principales, accidentes geo-gráficos importantes y vías de comunicación.

2. Plano general de las hoyas de drenajede las fuentes de abastecimiento, en lascuales se puedan ubicar posibles zonas deembalse o en su caso posibles lugares deperforación, ya sea horizontal o vertical, yobras de captación diversas.

3. Planos generales con las característicasgeológicas de las áreas correspondientes alas fuentes de abastecimiento y lineas deconducción.

4. Plano general con la ubicación de lasobras más importantes de captación y dela liínea de conducción, como son: diques,sifones, tanques rompe-presión, estacionesde bombeo, tanques desarenadores, tuberíasde presión, plantas termoeléctricas, túneles,desagües, obras de defensa, etc.

5. Perfiles generales de la o las líneas deconducción.

6. Planos esquemáticos de la planta depurificación, con todas sus obras específicas,como son: tanques, edificios, estaciones de

* Véase pág. 84.

bombeo, plantas de electricidad y áreaspara desarrollo futuro.

7. Planos generales con la ubicación delas instalaciones existentes y las interco-nexiones entre las obras en operación y lasnuevas obras proyectadas.

8. Plano general de la ciudad con ladistribución de la población, limites de lazona de desarrollo, densidades característi-cas por áreas e índices de saturación paraperíodos futuros.

9. Plano general de la ciudad con la divi-sión de zonas de presión o de servicio yubicación de las instalaciones especialestales como válvulas reductoras de presión,tanques de presión, estaciones de bombeo,tanques de presión y distribución.

10. Plano general de la ciudad con elanteproyecto de las lineas matrices dealimentación y las de distribución a lasprincipales zonas de servicio.

D. Planos detallados del proyecto

Los planos detallados del proyectodeberían ser concretos y hechos de modo talque sirvan para dirigir la construcción detodas la obras del proyecto, los que secompletarán para este propósito con lasrespectivas especificaciones técnicas.

Los planos se agruparían en conjuntosespecíficos análogos así: 1) obras de capta-ción y conducción, 2) obras de tratamientoy 3) obras de distribución.

Todos los planos llevarán el mismo for-mato y adoptarán un código uniforme designos, escalas y medidas de modo queexista completa armonía entre las distintaspartes que compongan la obra en proyecto.

1. Planos de las obras de captación y conduc-ción

Los planos llevarán una numeración deorden junto con las iniciales que lo identifi-quen con la fuente en particular. El númerode orden seguirá el mismo que las abscisas,en sentido creciente; que, partiendo de O en

91

92 Diseño de abastecimientos de agua

la fuente, termine en la planta de trata-miento o tanques de distribución.

Los planos se identificarán por medio deun membrete colocado en el extremo in-ferior izquierdo, en el cual se hará constar:

a) El nombre de la entidad responsabledel proyecto.

b) El nombre de la localidad a que estádestinado el proyecto.

c) La designación genérica de la obra.d) La designación específica de la obra.e) Cuatro espacios, cada uno destinado a

mencionar los nombres o las iniciales delas personas responsables del levantamiento,diseño y aprobación y dibujo del proyecto.

f) Un espacio para anotar las revisiones.g) Dos espacios adyacentes: uno para

anotar la fecha de la aprobación y el otropara las escalas.

h) Tres espacios para el código de registro:el primero para el número de orden, el se-gundo para el número total de planos condesignación genérica y el último para elnúmero que le corresponde dentro del ar-chivo.

Los planos que contengan las obras decaptación dependen del tipo de fuente quese vaya a utilizar. Para referencia se men-cionan algunas de las más usuales.

Con una represa

Mapa de la región con la ubicación de lasobras y lugares de aprovechamiento demateriales y disposición de los mismos.

Plano de la cuenca hidrográfica con hoyade captación y ubicación de las principalesestructuras.

Planos y perfiles con los detalles de lasexcavaciones.

Planos y perfiles con los detalles de lasobras de protección y obras provisionales.

Planos con los detalles de las estructurasde soporte.

Planos y perfiles con los detalles de lasobras de salida y de toma.

Plano general de los aliviaderos.

Planos y perfiles con los detalles de losaliviaderos.

Planos y perfiles con los detalles de obrasaccesorias.

En una corriente

Planos con la ubicación de las obras detoma y salida.

Planos y perfiles con los detalles de lasobras de excavación y acondicionamiento.

Planos y perfiles con los detalles de lasobras estructurales de toma y salida.

Planos y perfiles con los detalles de lasobras de protección.

Planos y perfiles con los detalles de lasobras accesorias tales como tuberías ocanales de corta conducción, pozos de ins-pección, desagües, tanques desarenadores,etc.

Con una estación de bombeo

A los planos antes mencionados deberáañadirse lo siguiente:

Los planos con plantas y secciones de losedificios y tanques destinados a la estaciónde bombeo junto con sus obras accesoriascomo son tuberías, bombas, instalacioneseléctricas y de combustible, detalles es-tructurales, arquitectónicos y de defensa oprotección.

Pasando a especificar los planos de con-ducción, éstos deben consistir en una ovarias series de planos en cada uno de loscuales se incluirá la franja de topografíacon el trazo de las obras de conducción yel perfil correspondiente al mismo tramo deproyecto. El perfil se ubicará en la mitadsuperior, para lo cual la hoja será dibujadaen cuadros milimetrados, y el plano con lafranja topográfica en la mitad inferior dela misma hoja. Tanto en el perfil como enlos planos se identificarán con precisiónlas obras de arte como las obras accesoriasy de protección.

Se completará la serie de los planos deconducción con los planos de detalle detodas las obras de arte y obras accesorias

Anteproyectos y proyectos completos

como son cámaras de inspección, cámarasde entrada y salida de sifones, puentes,desagües, aliviaderos, tuberías de presión,tanques rompe-presión, medidores de caudal,y estructuras diversas.

2. Planos de las obras de tratamiento

Planos topográficos y perfiles con la ubica-ción general de las estructuras principalesy accesorias.

Planos con las plantas y secciones gene-rales de los edificios, todos los detalles delos elementos estructurales, así como losde los elementos arquitectónicos y funcio-nales.

Plano con el diagrama general de loscircuitos eléctricos.

Planos con los diagramas de las instala-ciones eléctricas en cada piso de los edificiosy a lo largo de las estructuras hidráulicas.

Plantas y secciones de las principales obrashidráulicas, con indicación de la ubicaciónde equipo y accesorios como tanques detratamiento y filtros.

Plantas y secciones de las estructurascorrespondientes a las obras hidráulicas,con los detalles de la instalación de equipo yaccesorios: tanques de tratamiento y filtros.

Plantas y secciones de las obras hidráulicascon los detalles arquitectónicos y funcionales.

3. Planos de las obras de distribución

Entre los planos que se refieren a lasobras de distribución se consideran: losplanos de los estanques, estaciones de bom-beo, tanques rompe-presión, estaciones re-ductoras de presión y planos con la red dedistribución.

Planos de los estanques

Plano de localización de las estructurascon la topografía del área e indicación deobras accesorias como drenajes y perfilesvarios, para señalamiento de las excava-ciones.

Plano con la planta y secciones de lasestructuras hidráulicas.

Plano con los detalles arquitectónicos einstalaciones eléctricas.

Plano con los detalles estructurales delas obras principales y accesorias.

Plano con los detalles de las obras detoma y salida de agua, instalación de equipoy accesorios y obras accesorias.

Planos de estaciones de bombeo y estacionesreductoras de presión

Plano topográfico con la ubicación de losedificios, tanques, tuberías, accesorios, obrasde defensa y obras accesorias.

Planos con los detalles estructurales yarquitectónicos de los edificios y obrasaccesorias.

Planos con las plantas y secciones de losedificios y obras accesorias y con los detallesde las instalaciones hidráulicas, eléctricasy/o de combustible.

Plano de los tanques especiales rompe-presión

Planos topográficos con la ubicación delas estructuras, edificios, tuberías, accesoriosy obras de defensa.

Planos con las plantas y secciones de lasobras y estructuras y las instalaciones detuberías, equipo y accesorios.

Planos con las plantas y secciones de lasobras arquitectónicas y con las instalacioneseléctricas.

Planos de la red de distribución

Plano general de la ciudad, con indicaciónde las obras de tratamiento, tanques dedistribución, estaciones de bombeo y esta-ciones reguladoras de presión. La red dedistribución a lo largo de las calles señalarálos diámetros de las tuberías, su conexióno desconexión en los cruces, las válvulasde operación y los hidrantes. El plano in-dicará los límites de las zonas de servicioy de presión.

El plano general de la red de distribuciónse dividirá en cuadrículas, siguiendo elorden de coordenadas, de modo que cada

93

94 Diseño de abastecimientos de agua

cuadrícula ocupe el espacio de un plano aescala mayor. Cada cuadrícula estará nume-rada y se identificará con una línea gruesa enun esquema de todas las cuadrículas delplano a un costado del mismo. Además,llevará en las esquinas los números de lascuadriculas adyacentes.

En cada plano de cuadrícula se dibuja lared de distribución con sus diámetros,conexiones y desconexiones en los cruces,válvulas, reducciones, tapones e hidrantes.En caso de que existan tuberías con distintasfuentes de alimentación, junto al diámetrose especificará, por medio de iniciales, lafuente o tanque de alimentación, y laszonas de servicio estarán marcadas conlineas de señalamiento. Los planos tendránen cada intersección la cota del cruce delos ejes de las calles y una nomenclaturapara identificar intersecciones. Los planosde cuadricula llevarán dibujadas las curvasde nivel solamente en las zonas fuera de losamanzanamientos de la ciudad.

Los planos de detalle de la red de distribu-ción contendrán las estructuras especialespara cruces de accidentes geográficos, ferro-carriles, y obras en general, anclajes yconexiones de servicio.

E. Estimativos de costo

Los cuadros que contengan los costosestimados de las obras en estudio difierenentre los de un anteproyecto y un proyectocompleto.

1. Estimativo de costo en un anteproyecto

Para arribar al costo estimado de unanteproyecto es necesario contar con unalista de los precios de los materiales esen-ciales, equipos, equipos de trabajo y herra-mientas, transportes, almacenaje, impues-tos o gravámenes de importación, manode obra, y los porcentajes de ganancia decontratistas, administración de inspeccióno fiscalización de las obras.

Con los datos anteriores, se pasará a laelaboración de una lista de precios unitariospor volumen de obra, superficie de construc-ción, unidad de instalación-en equipos-y unidad longitudinal de instalación detuberías.

Disponiendo de las magnitudes de laobra, en los planos generales se irá confor-mando los presupuestos de cada uno de losrenglones principales de la obra, los cualesirán afectados por un porcentaje adicionalpor gastos imprevistos que se establecerá deacuerdo con la precisión que se tenga en losprecios y en la magnitud estimada de laobra. Con los resultados de cada renglón seformulará un cuadro resumen del presu-puesto que permita llegar al costo global dela obra.

En determinados casos, los presupuestosse deben preparar con tres columnas devalores: costo total en moneda local, costoparcial en moneda local y costo parcial enmoneda extranjera.

Como elemento esencial para la finan-ciación de las obras, sirve también un pro-grama de ejecución de las obras, y comocomplemento de éste, un programa deinversiones para períodos trimestrales, sub-dividido en rubros de moneda local y monedaextranjera.

2. Estimativo de costo de un proyecto com-pleto

El costo estimado de un proyecto com-pleto se elaborará con base en los planosdetallados de las obras y las especificacionescorrespondientes.

Cada obra, o parte importante de unaobra, será presupuestada en base de losprecios unitarios de cada uno de loselementos que intervengan en su construc-ción. Los materiales locales se calcularáncolocados en el sitio, los materiales y equipoimportados colocados en el almacén; losmovimientos de tierra por unidad de volu-men de acuerdo con sus características y

Anteproyectos y proyectos completos

distancia de transporte; los elementos deuso repetido de acuerdo a su duración; lamano de obra de acuerdo con el número dejornales/día, tanto ordinaria como especiali-zada; la administración en un valor globalpor el período de ejecución de la obra, y lainspección o fiscalización y ganancia decontratistas en un porcentaje de la inversióntotal de las obras.

Para poder formular el presupuesto de unproyecto completo, se requiere disponer dela lista completa de materiales esenciales,locales e importados, y equipo para serinstalados junto con un programa y unalista de elementos para ser fabricados en eltaller o en el sitio, de acuerdo con planos dedetalle y especificaciones técnicas.

El presupuesto de un proyecto completodebe incluir una partida porcentual parahacer frente a posibles cambios de precio delos materiales y equipo, lo mismo que de lamano de obra, durante el período que seproyecte para la construcción, y para obrasimprevistas.

F. Especificaciones sobre materiales,equipo y métodos de construcción

Las especificaciones se refieren en generala la calidad de los materiales que se deberánemplear, a la clase de equipo que se debautilizar e instalar, y a los procedimientos quese deben seguir, tanto en la construcciónmisma de la obra como en la instalacióndel equipo y accesorios que se hayan pro-yectado.

Las especificaciones son el complementomás importante de los planos de diseño,tanto que, en caso de divergencias, seacostumbra decir que las especificacionesserán las que prevalezcan.

Para referencia, las especificaciones sedividirán en cuatro capítulos fundamentales:

1. Cláusulas generales.2. Calidad de materiales.

3. Calidad de equipo.4. Métodos de construcción.

1. Cládusulas generales

Este apartado se refiere al contenido ge-neral de las especificaciones, la responsabilidadtécnica de la elaboración del proyecto y dela ejecución de las obras, la enumeraciónde las obras fundamentales, la definición delos términos específicos que se emplearán enlas especificaciones, los títulos genéricos delos planos del proyecto con los números decódigo y el número de planos, la relaciónentre los planos y las especificaciones y labase de referencia que ha servido para laselevaciones que constan en el proyecto.

2. Calidad de materiales

Este apartado se refiere a la calidad quedebe caracterizar a cada uno de los ma-teriales específicos que se vayan a emplearen las obras.

A ese efecto, se preparará una lista com-pleta de estos materiales con un número dereferencia. Para cada uno se prepara unahoja de especificaciones que haga referenciaa una descripción general del material y ellugar de su utilización.

Luego vendrá la descripción de las ca-racterísticas fundamentales que debe reunir,y si es preciso haciendo referencia a especi-ficaciones normales que existan para laclase de producto que se indica.

De ser necesario, se establecerá un certi-ficado de garantía de calidad o, en casocontrario, se establecerá el procedimiento decomprobación que se ha de seguir para laverificación de la calidad del material, condeterminación de los límites de impurezas.

Se establecerán las cantidades requeridascon indicación precisa de las dimensiones ypesos individuales o unitarios.

Se establecerá, en caso de materialescompuestos, las características de cada unode sus elementos y accesorios.

95

96 Diseño de abastecimientos de agua

Se establecerá la forma de protecciónpara envío y embalaje para el transporte.

3. Calidad de equipo

En obras de captación y conducción, obraspara tratamiento y distribución de agua

Las cláusulas generales deberán conteneruna descripción de la forma de adquisición,remisión, instalación y supervisión, ajuste,prueba y garantía de los equipos a ser utili-zados.

Una definición de los términos correspon-dientes se acompañará para las personasresponsables de la ejecución de la obra,provisión e instalación de equipo.

Se hará referencia a los planos de diseñoque corresponden a la obra lo mismo que alos planos que acompaña el fabricante delequipo.

Se hará referencia a la responsabilidad queasume el proveedor del equipo.

Asimismo, se hará referencia al trabajosuplementario que le corresponde al con-tratista de las obras generales, especial-mente de las estructuras.

Cada equipo que forme parte de las uni-dades de trabajo debe enumerarse.

En las cláusulas con los detalles de lasespecificaciones, se hará una descripción decada equipo o conjunto de equipos queforman una unidad, y además se detallará:la ubicación de la obra, indicando su posicióny elevación, partes de que se compone, losmateriales de construcción, la capacidadde trabajo, el tipo del mecanismo de opera-ción, montaje, lubricación, los elementosaccesorios, los elementos de protección,conexiones con la obra u otro equipo, re-puestos necesarios, herramientas especiales,manuales de instrucción y marca de fábricapara referencia.

En las cláusulas finales se hará referenciaa la inspección del trabajo, las pruebas deeficiencia y la aceptación final del equipo.

4. Métodos de construcción

En cada una de las obras de captación,conducción, tratamiento y distribución semencionarán:

Las cláusulas generales que hacen re-ferencia a la descripción general del trabajoa ejecutarse, con la enumeración de cadauna de las partes esenciales, tales comodiques, canales y tuberías de conducción,plantas de energía, caminos de acceso, edifi-cios, estructuras hidráulicas, obras de de-fensa y drenaje, estanques de distribucióncon sus cámaras de válvulas y casas deoperación, unidades de regulación de presión,estaciones de bombeo, sistemas de distri-bución, galerías y pozos profundos.

Las cláusulas con los detalles de las es-pecificaciones se refieren a la calidad de lamano de obra y a los procedimientos deconstrucción que se seguirán.

En la parte relacionada con la calidad demano de obra, deben mencionarse lascaracterísticas de la obra a realizar; encambio, en la parte relacionada con los pro-cedimientos de construcción, éstos se hande referir a la calidad inherente de la obraque se intenta obtener.

Calidad de la mano de obra

Las especificaciones se refieren, en ordende ejecución, a las siguientes labores entodas y cada una de las obras por ejecutarse.

Movimientos de tierra-Despejamiento,excavación, rellenos, terraplenes y disposi-ción de materiales excedentes.

Cimientos-Tipos de cimientos de acuerdoa los materiales, resistencia del suelo,encofrados, vaciamiento, empalmes y drena-jes.

Muros de fundación y fundaciones especiales-Muros de fundación para edificios yfundaciones para equipos tales como bombasy fundaciones para equipo diverso.

Mampostería de hormigón-Tipos de

Anerouc a vreco coveo 97r

hormigón, preparación de agregados, pre-paración de refuerzos, preparación de en-cofrados, colocación de empotrados, mezclay vaciado, consolidación por vibración,curado, protección de juntas, desencofrado,acabado de las superficies y capa de desgaste.

Aplicación de revestimientos protectores atuberías de hierro-Limpieza de los tubos,aplicación de imprimadores, aplicación delas capas finales de protección interior,aplicación de las capas de protección exterior,aplicación de capas de protección a losaccesorios. Protección con diversas clases depintura.

Instalación de tubería y piezas de conexión-Tipos de tubería y piezas de conexión,manejo de tubería de los almacenes a lossitios de instalación, cavamiento de zanjas,diversos trabajos de acoplamiento, cone-xiones entre distintos tipos de tubería, ins-talación de válvulas, cajas de válvulas,cámaras de válvulas y soportes, colocaciónde hidrantes, cerradura de terminales,anclajes, comprobación hidrostática, medidade filtración, relleno y desinfección de latubería para ponerla en servicio.

Instalación de tubería de servicio y medi-dores-Instalación de la tubería, materiales,piezas de conexión, medidores, cajas demedidores, equipo de taladrar y herramientasespeciales, zanja para la conexión, comproba-ción hidrostática, relleno y reparacióndel pavimento.

Instalación de tubería de concreto simpley de arcilla-Preparación de subrasantes,líneas y niveles, inspección, manejo y coloca-ción de la tubería de enchufe y cordón ytubería machihembrada. Trabajo de junta,morteros para junta, fundaciones especialespara tubería, relleno, pozos de inspección,colocación de marcos y tapas, comprobaciónde filtraciones y comprobación de imper-meabilidad.

Instalacicnes eléctricas-Descripción ge-

neral de los tipos de conductos, dimensiones yforma de instalar, sistema completo deinstalación, su protección e identificacióna la intemperie y subterránea. Conductores,tipos y tamaños en las fases y circuitos,conductores de intemperie y subterráneos,su instalación y sus juntas. Cajas de salida,interiores y exteriores, tamaños, localiza-ción e instalación, cajas de empalme y depaso: identificación e instalación, interrup-tores y tomacorrientes, conexiones a tierra enel sistema de alumbrado y en los sistemasde fuerza, como estaciones de bombeo,accesorios de alumbrado, descripción einstalación, comprobación de las instala-ciones. Instalación de equipo que funcionecon energía eléctrica: motores, controla-dores, transmisores, etc.

Trabajo con mampostería de ladrillo-Enedificios, según la calidad del ladrillo, derelleno y de fachada, mortero, colocaciónde artefactos, revestimiento y anclajes.

Trabajo de carpintería-Clasificación demaderas aprobadas, erección de estructurasy armazones, acabados y pinturas.

Trabajo de cerrajería-Instalación, cons-trucción de elementos especiales y de seguri-dad.

Trabajo en acero estructural-Descripcióny calidad de instalación o armazón en sitio,soldadura, impermeabilidad y pintura.

Pintura-Descripción general de los ma-teriales y forma de aplicación, preparaciónde superficies, tipos de pintura para cadaparte de la obra.

Impermeabilización-Descripción generaly preparación de superficies y juntas dedilatación de elementos impermeabilizantes,aplicación de protectores.

Procedimientos de construcción

En esta parte, las especificaciones serefieren a la descripción general del trabajoque debe ejecutarse en cada sitio de la

AnteDrouectos u v~rouectos completos 97

98 Diseño de abastecimientos de agua

obra, los materiales que deben utilizarse deacuerdo a estas mismas especificaciones, lapreparación del terreno y facilidades paradeterminar las cotas a que se deben colocarlos elementos y estructuras, las protec-ciones que se deben tomar para el mejorrendimiento de los materiales y del trabajo,las interconexiones, empates, ensambles ycolocación de partes, estructuras, equipo yaccesorios, etc.

Los procedimientos de construcción seránespecíficos de conformidad con las cualidadesy funciones de cada parte de la obra, lascuales, en términos generales, se puedenseleccionar.

1. Obras de captación.2. Obras de conducción.3. Edificios.4. Estructuras hidráulicas nara, trata-

miento.5. Estructuras hidráulicas para aln

cenamiento.na-

6. Instalación de equipo.7. Instalación de elementos accesorios.

Obras de captación-Descripción deltrabajo a ejecutarse con los elementosfundamentales que la integran y su ubica-ción de acuerdo con las cotas del proyecto.Utilización de equipo de construcción, yconstrucción y utilización de obras provi-sionales.

Obras de conducción-Descripción deltrabajo a ejecutarse de acuerdo con losmateriales y elementos a utilizarse en cadatramo con la fijación de cotas. Descripciónindividual de cada uno de los elementosespeciales tales como tanques, tanquesdesarenadores, cámaras, sifones, plantas deenergía, tuberías de presión, válvulas es-peciales, desagües, obras de protección, etc.

Edificios-Descripción del trabajo aejecutarse en cada unidad, con su ubicacióny sus funciones. Preparación de bases yconstrucción de cimientos, tipo de hormigón,detalle de las estructuras con los niveles a

que se deben localizar, construcción depisos con detalles, construcción de paredesy revestimiento. Construcción de escaleras,construcción e instalación de elementostales como ventanas, puertas, paneles,herrajes y cerraduras e instalaciones varias.Construcción e instalación de servicios debaño y limpieza. Detalles descriptivos delos elementos fijos de laboratorio. Detalledescriptivo de las instalaciones eléctricasy de plomería: agua fría y caliente, desagüesy ventilación. Instalación de equipo especialcomo grúas de transporte, letreros, etc.

Estructuras hidráulicas para tratamientode agua-Descripción general del trabajo yenumeración de las principales unidadescon sus características, sus dimensiones,sus funciones y su ubicación. Preparaciónde fundaciones, comprobación de la base,y descripción de los trabajos sobre cimientos,muros, juntas, tipo de concreto, acabadosy defensas. En relación con cada unidadcaracterística, se especificarán en detallesus componentes con dimensiones, eleva-ciones de cada parte y las conexiones einstalaciones que tendrán en relación conlas demás estructuras y elementos construc-tivos, tales como válvulas, pantallas, canales,desbordes, etc.

Estructuras hidráulicas para almace-namiento-Descripción general del trabajocon una enumeración de cada unidad eindicación de su ubicación en la planta yelevación, dimensiones y capacidad. Descrip-ción del trabajo de preparación de base,con la comprobación de su resistencia ycalidad, obras de protección como drenajes ytaludes y construcción de cimientos, muros,juntas, cubierta y edificio de control con lainstalación de equipo de control y operacióny obras de defensa.

Instalación de equipos-Descripción ge-neral del trabajo a realizarse. Definición detérminos específicos y de las funciones quele corresponden a cada contratista dentro

Anteproyectos y proyectos completos

de la provisión, transporte, cuidado, ins-talación, conexión, pruebas, recepción,operación y mantenimiento del equipo quese vaya a utilizar.

Relación de control entre la lista deequipo, la lista de despacho, los planos delproveedor y los planos de diseño. Descrip-ción general de los grupos afines de equipos,forma de ordenar sus pedidos y estable-cimiento de garantías y rechazos.

Descripción detallada de cada uno de losequipos específicos con indicación de suubicación, funciones y las partes principalesde que se compone en su mecanismo motor,de arranque y de control, y los accesoriosprincipales de que se deben disponer.Además, se incluirá la eapacidad, el tipo,los elementos o partes auxiliares y de pro-tección, las herramie tas especiales y losmanuales de instrucción sobre instalacióny mantenimiento. Se indicará una marea dereferencia y los limites de aceptación enequipos similares.

Instalación de elementos accesorios-Des-cripción del trabajo general a realizarse.Descripción y enumeración de los princi-pales elementos accesorios, con sus funcio-nes, su ubicación en la planta y elevacióne interconexión con los equipos principales.

IV. AMPLITUD DE LOS DETALLES EN LOS

PLANOS DEL PROYECTO COMPLETO

Para la elaboración del proyecto completose ha mencionado que los planos tienenque estar elaborados con todos los detallesque permitan seguir una prolija y bienordenada construcción de las obras. Estosdetalles, sin embargo, tienen que estarlimitados a las partes esenciales, porqueun exceso de los mismos, en muchas oca-siones, provoca confusión y errores. Losdetalles deben estar dedicados a las obras enque, como una planta de purificación, serequiere disponer de trabajos construidos

con absoluta precisión, para que hayafacilidad en la instalación de numerososequipos que, generalmente, debe albergaren su interior y orienten en la instalacióne interconexión de sus distintas partes.Igual cosa se puede mencionar con otrasclases de instalaciones, como son: las re-presas, con sus obras de salida y control deagua, las estaciones de bombeo, las cámarasde operación de los tanques de reserva, lostanques elevados y otros.

En cambio, otras obras como las tuberíasde una red de distribución, se diseñan enforma general y solamente cuando se en-cuentran instaladas en tierra es convenienteproceder a realizar un levantamientodetallado de la forma como se hallanubicadas para facilitar posteriormente sulocalización.

Y. REQUISITOS DE PROTECCION SANITARIA

PARA TODAS LAS INSTALACIONES DE UN

ABASTECIMIENTO DE AGUA

La defensa de los abastecimientos deagua, en el aspecto sanitario, tiene su ca-racterística de acuerdo con la clase de obraque se debe proteger. Desde el punto devista del diseño, las obras de defensa yprotección deben formar parte de las uni-dades del sistema y merecer igual considera-ción que los elementos esenciales.

En obras de captación

Las obras de captación generalmenteresultan las más vulnerables para convertirseen vías de contaminación, ya que presentanun amplio campo de desarrollo. Para elcaso de fuentes superficiales, las medidasque tomen para proteger al máximo lapureza del agua, tales como cercamiento yvigilancia, para impedir el acceso de per-sonas y animales al área de drenaje, aveces resulta que es inadecuado, si la tierrase encuentra en posesión de terceras per-

99

100 Diseño de abastecimientos de agua

sonas. En este caso, la solución más prácticaaunque en ocasiones muy costosa, es la deque la autoridad responsable del sistema deagua, al mismo tiempo que adquiere lamerced de las aguas, adquiere los terrenosque tienen influencia sobre la fuente. Enmuchos casos, esta circunstancia permitedesarrollar un trabajo de protección delcaudal de la fuente a través de un programade reforestación que generalmente es comúnen muchos lugares.

Si las fuentes no son superficiales sinosubterráneas, se deberá prever una pro-tección contra posibles contaminaciones, deacuerdo con la localización de la fuente, laubicación de la población, la densidad depoblación en sus alrededores, la posiciónde obras de disposición de excretas y aguasservidas, y con un diseño de las obras decaptación que las protejan contra cualquierposible emergencia.

En las obras de conducción

La posibilidad más frecuente y más fácilde contaminación de un sistema de conduc-ción se presenta en los canales abiertos, loscuales están expuestos no sólo a recibiraguas superficiales contaminadas sino tam-bién al uso ilimitado por los pobladores queviven en los alrededores del canal.

Los canales cubiertos, si bien presentanuna limitada protección, no están tampocofuera de peligro, ya sea por las juntas decubierta como por las cámaras de inspección.Para los dos casos mencionados, se deberíaprever su protección con canales de de-fensa que recojan las aguas superficiales enuna línea paralela al canal por medio decercas de seguridad que impidan el accesode personas y animales al canal, y final-mente, con una adecuada y muy responsablevigilancia de las obras.

En el caso de tuberías de conduccióncon circulación libre, el peligro de unacontaminación subsiste en las cámaras de

inspección, por lo cual a éstas se les deberáproveer de un sistema de protección contapas adecuadas que impidan tanto elacceso de aguas superficiales como de per-sonas que se acercan a tomar agua.

La linea de conducción más adecuadadesde el punto de vista de su protecciónes aquella que está diseñada para conducirel agua bajo presión desde la fuente hasta ellugar de tratamiento y utilización.

En las obras de tratamiento

Si bien es cierto que una planta de tra-tamiento está hecha para purificar el agua,es muy conveniente que esté protegida paraimpedir el acceso de personas extrañas a laoperación y mantenimiento de las instala-ciones y con mayor razón de animales. Entodo caso, las instalaciones deberán serdiseñadas de modo de impedir el acceso alos tanques de tratamiento de las aguassuperficiales de sus contornos.

La disposición de los desagües de laplanta, igualmente, deberán ser diseñadosde modo que se produzca la salida fácil detodos los afluentes extraños a la planta.

En las obras de distribución

Uno de los puntos que merecen másatención en materia de protección sanitariaen los sistemas de distribución son lostanques de reserva y distribución, y deéstos las tapas ubicadas en las aberturaspara acceso de inspección. Sin embargo,existen otras muchas posibilidades, talescomo grietas en la cubierta, posición ina-decuada de las bocas de ventilación yelementos de control para nivel de agua.Todos y cada uno de los accesorios deberáser diseñado e instalado previendo que no seconvierta en un punto oculto de contamina-ción del agua tratada.

En materia de tuberías de distribución,se deberá tener siempre presente tanto en eldiseño como en su instalación las posibili-

Anteproyectos y proyectos completos 101

dades de una interconexión con tuberíasajenas al sistema de abastecimiento deagua. En la instalación de las tuberías a lolargo de las calles, se deberá guardar lamejor protección en los cruces con lastuberías de desagüe de las casas, así comoimpedir el cruce de las tuberías por mediode pozos de inspección o alcantarillas o pordebajo de las mismas. Especialmente sedeberá cuidar la posición de las uniones de la

tubería de distribución en relación con loselementos antes citados. Un complementodirecto de la protección de la red de dis-tribución será el mantenimiento permanentede presiones positivas, por un lado, y, porparte de los consumidores, un sistema deinstalaciones interiores que impidan lasalida de aguas contaminadas a la red, enel caso fortuito de que falle la presión en lared.

Tema VI

NORMAS DE CALIDAD DEL AGUA

JOSE CAPOCCHI

Asistente, Facultad de Higiene y Salud PúblicaUniversidad de Sao Paulo, Brasil

1. El concepto de potabilidad del agua y laposibilidad de acuerdos en la adopción denormas

Para comenzar, recurro a la autoridad deFair y Geyer al reproducir aquí su defini-ción: "Para que llenen los requisitos gene-rales de salubridad, los abastecimientos deagua deberán poseer dos atributos, pureza ypalatabilidad".

Ser pura significa: a) no estar contami-nada, o sea, ser incapaz de transmitir al con-sumidor cualquier enfermedad de origenhídrico; b) estar libre de substancias tóxicas,y c) no contener cantidades excesivas desubstancias minerales u orgánicas.

En cuanto a la palatabilidad, el aguadeberá dar una grata impresión a los sentidospor su claridad (estando libre de color yturbidez), por la ausencia de sabores yolores y por su temperatura refrescante.

Como sabemos, no siempre es fácil con-seguir el precioso líquido, de acuerdo con losmencionados requisitos, en cantidad ade-cuada para el abastecimiento público.

En vista de que aquí estamos pensando entérminos internacionales, o por lo menostratando de intereses panamericanos, de-bemos reflexionar sobre la mejor forma depoder disponer realmente, con todos nuestroshermanos, de abastecimientos seguros paraque las normas propuestas por las autori-dades sanitarias se conviertan en realidad. Esmuy triste la advertencia que todo turistaoye o lee tantas veces: "no se fíe del agua de

tal localidad", a pesar de tratarse quizás deuna ciudad grande, o de la capital del país.

¿Cómo hacer que el precioso líquidoconstituya en toda la tierra un verdaderorefrigerio y no un riesgo para la salud?

¿Cómo lograr compromisos serios, queaseguren el estricto cumplimiento de lasrecomendaciones sanitarias?

A mi modo de ver, se trata principalmentede una cuestión de personal, de formar unaélite unida por un ideal común, no solamentede técnicos y hombres de ciencia, sino tam-bién de administradores capacitados y dili-gentes.

Si existen en un país cerebros capaces deestudiar profundamente las característicasde un agua buena, de proponer que se ponganobstáculos a los abastecimientos en los quela calidad de sus aguas no llenen éste oaquél requisito, y, en fin, de establecer nor-mas cada vez más perfectas, deben tambiénponerse a su lado personas capaces de pro-mulgar tales normas y hacerlas respetar.

Hace ya 50 años (en 1914), las autoridadessanitarias de los Estados Unidos de Américapublicaron sus primeras normas de potabili-dad. Desde entonces han sido perfeccionadas.Por la enorme publicidad que se da a esteasunto en dicho país, el pueblo norteameri-cano está más acostumbrado a oir hablarde indices de coliformes o de los incon-venientes de la presencia de esta o de aquellasubstancia en las aguas destinadas al con-sumo humano. Numerosas encuestas epi-demiológicas, cuyos resultados son amplia-

102

Normas de calidad del agua 103

mente divulgados, ayudan a completar laenseñanza. En algunos otros países deAmérica esas nociones también comienzan aaparecer más claramente en la concienciapopular; en otros, queda mucho por hacer.Los trabajadores sanitarios tendrán quegastar bastante saliva y muchas hojas depapel antes de que el pueblo se torne cons-ciente de sus derechos a recibir agua segura,y hasta que los políticos se convenzan de susobligaciones con las autoridades sanitarias.

Solamente el tiempo hará que se logre talentendimiento. Como nuevos misioneros, lostrabajadores sanitarios cumplirán abnegada-mente sus deberes.

2. Condiciones locales que podrán afectar lasnormas

Las condiciones podrán ser divididassegún su naturaleza en: a) geológicas,b) estructurales y/u operacionales y c) sobre-vinientes.

Hay aguas que, desde el punto de vista delas normas generalmente aceptadas, con-tienen en forma natural cantidades excesivasde determinadas substancias. No obstante,se consumen tales aguas desde hace años sinque se hayan notado inconvenientes para lasalud de sus consumidores, para quienes noexiste otra posibilidad de abastecimientofácil en la región. Es el caso, por ejemplo, deaguas muy mineralizadas, sulfatadas, etc.

Por otra parte, encontramos en ciertoslugares instalaciones anticuadas y serviciosque no cuentan con los medios para las re-formas necesarias, que producen aguas pocosatisfactorias. No es difícil tampoco en-contrar redes de distribución llenas de de-fectos, con cambios frecuentes, variacionesbruscas de presión, "conexiones cruzadas",o retorno por efecto de sifón, depósitos inade-cuados, etc. Además de eso, no es raro en-contrar operarios de plantas de agua sin lasuficiente preparación. Otro mal terrible es lafalta de supervisión. En fin, se presentan

innumerables causas que contribuyen a lasfallas estructurales o de operación.

Por último, la potabilidad del agua puedeverse profundamente afectada por factoresque sobrevienen con posterioridad: aguasservidas, desechos industriales, infiltraciónde aguas de mar, accidentes varios, etc.

Es por eso que en 1961 se exigieron losexámenes bacteriológicos con mayor fre-cuencia que en 1946. Examinemos las cifrasa continuación:

Población servida

Hasta 2.500 ......." 10.000......." 25.000 ......." 100.000 ......." 1.000.000 ......." 2.000.000 ......." 5.000.000 .......

Número mínimo demuestras por mes1946 1961

1 27 11

25 30100 100300 300390 400500 500

3. Normas para aguas naturales y tratadas

Acabo de leer con satisfacción un artículodel Jefe de la Sección de Tratamiento delDepartamento de Aguas de Filadelfia,E. U. A., Sr. Elwood L. Bean,* en el que semuestra partidiario de las cualidades ideales,de metas por las que luchar en las instala-ciones de tratamiento, en vez de simplementeajustarse a cualquier norma. El opina que lacalidad de un servicio debe juzgarse pormedio de un sistema de clasificación y com-parativo que estimule la emulación. Con uncapitán idealista, el equipo logrará sin dudael máximo de eficiencia.

Mi opinión respecto a la calidad del aguaes algo distinta, aunque concuerda enmuchos puntos con la del Sr. Bean. Talcomo expresé el 15 de junio de 1953:

"Es imperativo que las normas de pota-bilidad no sigan siendo resumidas en un

* Bean, Elwood L.: "Development of WaterQuality Ideals". J. Amer. Water Works Ass. 53,1361-1365, 1961.

104 Diseño de abastecimientos de agua

cuadro de valores numéricos. El agua ennuestros grifos o canillas es el resultado deun conjunto de operaciones, y cualquier fallaen una de ellas dará por resultado la altera-ción de su calidad ... "

Por ese motivo, en la actualidad sería másjusto considerar normas de servicio, en vez delimitarnos a comprobar si una muestra in-significante encaja dentro de los limites máso menos rígidos de un manual, ley o regla-mento. Recordemos que el agua potable es unproducto industrial y que, como tal, dependede las condiciones de la materia prima, delequipo, del personal, etc. Para mantenerconstante la buena calidad es necesario quetodos esos factores se tomen en cuenta.

La inspección esporádica del producto finalno es suficiente. Es indispensable la vigilan-cia constante de todas las fases de la prepara-ción, la previsión de posibles alteraciones enlos procedimientos, tendientes a la elabora-ción uniforme (hasta donde sea posible) delas diversas composiciones probables de lamateria prima.

Ante esto, debemos considerar los patronesde potabilidad del agua bajo este dobleaspecto: a) de la elaboración y distribucióndel producto, y b) de su condición finalcuando es entregada al consumidor.

En otra oportunidad (20 de septiembre de1954), al disertar sobre el mismo tema, hubede decir:

"Podríamos llegar a considerar segura,desde el punto de vista de la salud pública,un agua con 10° de turbidez; no obstante,cualquier operario de planta moderna detratamiento deberia avergonzarse si losfiltros a su cargo produjesen un liquido con4° ó 5° en la misma escala de sílice. Lasexigencias de ciertos servicios pueden sermucho más severas que las normas impuestaspor la salud pública al constituir un casoespecial aun dentro de la clasificacióngeneral".

Este es, pues, el caso propuesto por el Sr.Bean.

4. Utilidad e importancia de las normas

Probablemente por estar encargado desuministrar agua de buena calidad a una delas mayores ciudades del mundo, en unasituación geográfica en que son mínimos losrecursos hídricos naturales y muy diversifi-cadas las industrias que producen contamina-ción, encuentro que hoy no podemos tomaren consideración sólo una fase del ciclohidrológico, sino que debemos considerarlo entodas sus fases, por cuanto lo que podríamosllamar "vida anterior" del agua determinaráinevitablemente su comportamiento especialen la fase en que necesitaremos de ella parausos más importantes: bebida, recreo,higiene, etc.

Existe, sin duda, una gran semejanza entrela lucha del hombre contra las enfermedadesy su lucha por conseguir agua buena para suconsumo. Cuando yo era nifo, olase fre-cuentemente hablar de fiebre amarilla,neumonía, tifoidea, malaria, tuberculosis,etc. Actualmente muchas de estas enferme-dades han sido prácticamente vencidas; noobstante, existen las rickettsiosis, las virosis,las neumoconiosis; aumenta la frecuencia delas enfermedades mentales y cardiovascu-lares, del cáncer, de las leucemias, etc. Creoque debemos enfrentarnos con todo eso paraque no nos olvidemos de que vivimos en un"valle de lágrimas".

Algo parecido ocurre con la purificacióndel agua. El hombre mejora los filtros, per-fecciona los métodos de desinfección, desala elagua del mar, pero en cambio se tropieza conla radiactividad creciente, alquil-benceno-sulfonato (ABS), insecticidas, cianuros,bario, quistes que sirven de protección agérmenes patógenos contra la acción delcloro, aumento de materias en solución re-sultado de la infiltración de aguas de irriga-ción, etc.

A medida que aumentan los conocimien-tos, progresa la industrialización, crecen más

Normas de calidad del agua 105

y más las ciudades y surgen nuevos obstácu-los que tenemos que vencer.

Por eso es que nos hacen falta normas paracasi todas las fases del ciclo hidrológico.Necesitamos adoptar una verdadera politica"totalitaria" destinada a conservar lariqueza que nos proporciona cualquiermanantial.

Tales normas deberán modernizarse con-tinuamente, de conformidad con las con-quistas de la ciencia y de la técnica.

Hoy en día, a las tres normas de que veni-mos tratando, o sean:

a) normas de servicio;b) normas generales de potabilidad, para

que en todo el mundo se disponga de aguaspuras, tanto naturales como simplementecloradas, y

c) normas locales, o metas para cadaplanta de tratamiento, según sugiere el Sr.Bean,

debemos añadir:

d) normas para aguas subterráneas, apo-yadas por leyes que prohiban la contamina-ción de las capas superiores e inferiores delas aguas;

e) normas para aguas de balnearios;f) nuevos límites para considerar tra-

tables ciertas aguas, que incluirán un valorpara la demanda bioquímica de oxígeno(DBO);

g) límites permisibles para la degrada-ción de aguas de recepción, con una legisla-ción estricta en cuanto a nuevas urbaniza-ciones y sobre el uso de insecticidas, herbici-das y productos afines.

h) características más estrictas para aguasde consumo de las industrias (calderas,refrigeración, lecherías y plantas de con-servas de alimentos, productos medicinales,etc.).

Como vemos, el problema no es tan sen-cillo, y tal conjunto de normas formará unverdadero "Código Sanitario de Aguas".

Debemos, por consiguiente, continuar

estudiando, investigando, proponiendo leyessensatas y permanecer alertas a fin de quenuestros descendientes no nos culpen deobligarlos a emigrar por causa de la gravedadde los problemas locales del agua, del al-cantarillado y de los desechos industriales.De lo contrario, estaremos exponiendo a ladestrucción y al deterioro, inmensos patri-monios.

5. ¿Será preferible establecer normas menosrigurosas, pero exigidas estrictamente, onormas más rigurosas dentro de una políticamás flexible?

Las normas generales de potabilidad jamásdeberían ser más o menos rigurosas. Susvalores serán los que la ciencia y la técnicarecomienden, y tendrán una flexibilidad muylimitada para que sean respetadas por todos.

Sin embargo, las normas locales puedenllegar, a veces, a ser demasiado exigentes. Enotras instalaciones pueden ser demasiadotolerantes. No es ventajoso adoptar normasmás rigurosas cuando las posibilidades deevadirlas fácilmente son numerosas.

En lugar de una política rígida, seriadeseable una campaña perseverante, pala-bras persuasivas y ejemplos convincentes.Los profesionales de los acueductos y al-cantarillados necesitan ejercitarse tambiénen el arte de "vender" sus argumentos yesperar con paciencia. Saber esperar (¡sindormirse!), algo que la juventud practicapoco, es una de las virtudes del hombre.

6. Debate sobre las normas de calidad, na-cionales e internacionales, del agua, y su apli-cación a la América Latina

En 1950, el Sr. P. J. Caballero, distinguidotraductor al español de la 10 edición deStandard Methods for the Examination ofWater, Sewage, and Industrial Wastes, pre-sentó al Congreso de Ingeniería Sanitaria de

106 Diseño de abastecimientos de agua

la AIDIS reunido en México, un trabajotitulado "Discusión sobre las normas decalidad para agua potable".*

En el cuadro en que el Sr. Caballero re-sumía la situación, encontramos variacionesinadmisibles para el caso de normas genera-les, pero sin duda debidos a la aplicación decriterios muy diversos, o sea, a la mezcla denormas locales con normas generales depotabilidad.

Notamos variaciones como las siguientes:

pH .......... entre 6,8 y 10,6alcalinidad

total .......amoniaco .....nitrógeno al-

buminoide. .nitratos ......cloruros ......magnesio .....cobre .........

" 50 y 40 0

o 0 y 0,64

" 0,005 y 0,120" 7,4 y 228" 5 y 600"15 y 12 5

" 0,2 y 3

Además, comprobamos que las normas dealgunos países se preocupan por determina-das características específicas que ni siquierason mencionadas por las autoridades en otraspartes.

Hay también otro aspecto curioso conrespecto al agua. Ya no puede decirse queeste o aquel país esté en posición privilegiadaen cuanto a la pureza del agua. En la eraatómica, no hay zonas delimitadas de guerra;las guerras serán siempre mundiales en susefectos. Las precipitaciones radiactivaspodrán, al caer, cubrir cualquier región delmundo o cualquier vecindario bueno o malo.

Además en estos tiempos de propulsión achorro y de televisión, los productos lanzadosal mercado en cualquier lugar, incluyendoproductos que pueden afectar la calidad delas aguas, llegan a los consumidores de todaslas naciones.

Es por eso que tanto los países desarrolla-dos como los que están en proceso de de-

* Publicado en el Organo Oficial de la Asocia-ción Interamericana de Ingeniería Sanitaria,Año 3, págs. 53-64, 1950.

sarrollo, deberían adoptar inmediatamenteuna política de defensa integral de sus aguas.

Que yo sepa, los Estados Unidos deAmérica han sido los pioneros (1914) ennuestro Continente en cuanto a la recomen-dación de normas de calidad del agua, y hancontinuado manteniendo al día las informa-ciones de que se dispone sobre este particular.

En agosto de 1961, el Servicio de SaludPública de los Estados Unidos de Américapublicó una revisión de sus normas. Para tanimportante tarea, contó con la colaboraciónde gran número de prestigiosas entidadesnorteamericanas, entre las cuales figuraron:la Administración de Alimentos y Drogas;el Servicio Geológico Federal; la AsociaciónAmericana de Abastecimientos de Agua; elComité Nacional de Protección contra lasRadiaciones Ionizantes; la Federación deControl de Polución del Agua; las Asocia-ciones de Bacteriología, Ingeniería Civil, In-geniería Sanitaria, Medicina, Odontología,Química, Salud Pública, etc., y un Grupo deEstudio sobre Toxicología.

Aprovecho la ocasión para presentar, en elcuadro 1, una comparación de los valores delas características físicas y químicas publica-dos en 1946, con los actuales, haciendoseguidamente ligeros comentarios sobre loscambios habidos, aunque hasta ahora no hepodido leer un informe más completo de laComisión Revisora.

En las características físicas, la turbiedady el color bajaron cinco unidades. Hoy día seteme que la turbiedad puede estar rela-cionada con la presencia de virus. Otrohecho es que son cada vez menos numerosaslas aguas naturales distribuidas y mal cap-tadas. En cuanto al olor, aparece ahora unnúmero limite.

Por primera vez, también, aparecenlimites para los radionúclidos.

El desarrollo industrial obligó a losnorteamericanos a limitar el ABS, los cianu-ros y el extracto clorofórmico (CCE). Actual-mente están pensando seriamente en la con-

C

Normas de calidad del agua

CUADRO No. 1.-Normas de potabilidad del agua.

Características físicasTurbiedad ...........................Color .................................Olor (Número limite) .................

Caracteristicas químicas (mg/l)Alquil-benceno-sulfonato (ABS)........Arsénico (As).........................Bario (Ba)............................Cadmio (Cd) ..........................Cianuro (CN) .........................Cinc (Zn).............................Cloruros (C1) .........................Cobre (Cu) ...........................Cromo (Cr 6+) .......................Extracto clorofórmico (absorción en

carbón) (CCE) ......................Fenoles ...............................Fluoruros (F) .........................Hierro (Fe)...........................Magnesio (Mg) ........................Manganeso (Mn) ......................Nitratos (NO3) ........................Plata (Ag) ............................Plomo (Pb) ...........................Selenio (Se)...........................Sólidos totales disueltos ...............

Sulfatos (S0 4).........................

Máximos aceptables

I II1946 1961 1961

1020sin objeciones

0,5

15250

3,00,05

0,0011,50,3 (junto al Mn)

125(junto al Fe)

0,10,05

500(excepcionalmente

1.000)250

5153

I -~~~----- I------ I-----~~~~1'

0,50,01

0,015,0

2501,0

0,20,001

(cuadro aparte)0,3

0,0545,00

500

250

Radiactividad micro-microcuries/lRa226 ..................................... .. ........ ... ............. ....................... 3Sr 9 9 ........................................................................................ 10Beta total (Sr 9" y emisiones alfa prácticamente ausentes) ................................... 1.000

centración en el agua de residuos de losmodernos insecticidas clorados y fosforados.

La atención se concentra de nuevo en losantiguos nitratos, por la posibilidad de quecausen metahemoglobinemia en los niñospequeños.

Las autoridades norteamericanas deci-dieron bajar a menos de la mitad la toleran-cia de concentración de plomo, en virtud de

la mayor exposición de la población a esemetal pesado, mediante el consumo de gaso-linas con tetraetilo, plomo, etc. Fue igual-mente reducida la tolerancia al arsénico,cobre y cinc. Se fijó también un limite sepa-rado para el manganeso, mientras que en lasrecomendaciones anteriores sólo había unliímite conjunto para hierro y manganeso.

En la segunda columna separamos los

Indice de causa derechazo delsuministro

0,051,00,010,2

0,05

0,050,050,01

107

108 Diseño de abastecimientos de agua

CUADRO No. 2.-Fluoruro: su regulaciónsegúin el clima.

CONTROLPromedio anual de Límites recomendadoslas temperaturas

máximas diarias delaire' Inferior Optimo Superior

Grados centigradosConcentración de los fluoruros en mg/l

10,0-12,0 0,9 1,2 1,712,1-14,6 0,8 1,1 1,514,7-17,6 0,8 1,0 1,317,7-21,4 0,7 0,9 1,221,5-26,2 0,7 0,8 1,026,3-32,5 0,6 0,7 0,8

*A base de datosmínimo de 5 aftos.

sobre temperaturas en un período

valores índices que, de alcanzarse, serán mo-tivo para rechazar el suministro. Allí en-contraremos una serie de valores bastantepequeños para arsénico, bario, cadmio,plomo, cianuros, cromo hexavalente, plata yselenio.

En cuanto al elemento no metálico demoda, el fluoruro, su presencia fue reguladasegún el clima y de acuerdo con el cuadro 2.

Si el agua es naturalmente fiuorada y laconcentración de fluoruro es mayor del dobledel valor óptimo, debe rechazarse.

En el aspecto bacteriológico, las normas yahacen referencia a filtros de membrana yestablecen la primera reglamentación. Yanos referimos a la recomendación de mayornúmero de muestras para el más rigurosocontrol bacteriológico en beneficio de lapoblación servida.

No veo razones para que no sean aceptadaslas nuevas recomendaciones norteamericanasen toda la América y hasta en todo elmundo, ya que, desde el punto de vista denormas generales de potabilidad, significanvalores que merecen acatarse por completo,aunque no puedan considerarse definitivos.Es obvio que los casos excepcionales quehayan sido debidamente estudiados por lasautoridades sanitarias, serán tolerados conprudencia.

7. Relación entre la calidad del agua, latoma de muestras y los métodos de análisis.Las normas escritas no aseguran agua potable.Deben ser exigidas por el sistema de muestreo yde exádmenes.

Ya afirmamos que un cuadro estadísticode valores no nos da agua potable. Esnecesario que tales valores sean de hechorespetados en la operación de las plantas detratamiento, en los sistemas de distribución,en los laboratorios de control, etc.

Hoy en día hay plantas que reciben aguade densidad bacteriana mucho mayor que laque antes se permitía como aceptable paratratamiento; aguas de lagos con altos creci-mientos de algas consideradas tóxicas; aguascon DBO relativamente alta, de ningúnmodo recomendables para su transformaciónen agua potable. Y los ejemplos se multipli-can. No obstante, lo ideal sería no tener quearriesgarse tanto.

Tratemos de defender nuestras fuentes deabastecimiento, de proteger las aguas delsubsuelo, etc. Aumentemos el número demuestras para análisis.

El Sr. Bean tiene mucha razón en elartículo citado cuando escribe que un aguabuena exigiría 30 o más características de-finidas, y que el fallo sobre un servicio deaguas deberia basarse preferiblemente en unsistema de clasificación. En otras palabras,se refiere en detalle a lo que he denominado"normas de servicio".

Las autoridades sanitarias fiscalizadorasde la calidad del agua deberían comprobar silos procedimientos y la técnica de los diver-sos laboratorios de aguas son recomendablesy satisfactorios, si el tipo y frecuencia de lasdistintas determinaciones ofrecen la basepara un sistema de calificación, sin olvidaraspecto alguno de los problemas actuales.Deben también hacerse dignos de imitación,inspirados en lo que me gusta llamar "amora la perfección" y que el Sr. Bean con aciertollama "ideal".

Normas de calidad del agua 109

Tanto en los Estados Unidos de Américacomo en la Argentina, los laboratorios deagua disponen hace tiempo de métodospatrones para análisis y pruebas. Por inter-medio del Sr. P. J. Caballero, México ofrecióa la América Latina una útil traducción alespañol de la 10 a edición de Standard Methodsfor the Examination of Water, Sewage, andIndustrial Wastes. En Venezuela, el Sr.Hurtado publicó también un trabajo exce-lente. En Brasil ya se ha hecho algo en esesentido.

No conozco las publicaciones sobre esteasunto de otros países de América, y seriadeseable que hubiese un mayor intercambioentre todos los laboratorios de aguas y aguasservidas de las Américas, tanto de publica-ciones como de técnicos, como sucede en esteSeminario. Animémonos y critiquémonosunos a otros, y así evitaremos que las normasse conviertan en letra muerta.

8. Efectos de las normas de calidad del aguaen los proyectos de plantas de tratamiento

Al leer la guía para la preparación de estetrabajo, recordé inmediatamente ciertos con-sejos dados por Earle B. Phelps* respecto alplaneamiento de plantas de tratamiento deaguas servidas:

"Las plantas de tratamiento .. son di-señadas generalmente con un exceso decapacidad, a base de las necesidades proba-bles 10 años más tarde, y con provisión parala instalación de unidades adicionales segúnaumente la demanda. La predicción de lasnecesidades futuras debe ser moderada ydebe tener en cuenta la nivelación hacia unapoblación estable. Así se evitarán gastos eninstalaciones que quizás nunca se necesi-tarán. Además, la inversión debe ser me-surada para poder aprovechar los rápidos

* Phelps, Earle B. y colaboradores: PublicHealth Engineering. A Textbook of the Principlesof Sanitary Engineering. Vol. I. Nueva York:John Wiley and Sons, 1948.

progresos de la ciencia del tratamiento.Además, como la planta funciona a base deflujo continuo, la capacidad en el diseño debedividirse entre dos unidades por lo menos, afin de que en caso de rotura o arreglo de una,la otra pueda funcionar temporalmente amayor capacidad".

Por otra parte, el título de esta secciónprueba una vez más el acierto del Regla-mento del Departamento de Aguas y Al-cantarillado de Sao Paulo, Brasil (DecretoNo 34640, de 30/1/1959), que ordena a suDivisión de Tratamiento puramente fun-cional, brindar colaboración, crítica, consejoy anotaciones a la división encargada de losdiseños, llamada División de Planeamiento yObras.

Para terminar, hilvanando unas cuantasideas modestas sobre proyectos, debo decir,en primer lugar, que toda fuente de abasteci-miento deberá ser estudiada detenidamente,por lo menos durante un año, a fin de al-canzar la solución más adecuada.

Todos los aspectos clásicos geológicos, físi-cos, químicos, bacteriológicos e hidrobiológi-cos deben ser considerados. Las probabili-dades de desarrollo industrial y agrícola en laregión donde los servicios pueden ser instala-dos deben estudiarse. Y no debe olvidarse elproblema de las aguas servidas.

Desde el principio debe reservarse un áreamucho mayor que la estrictamente necesariaen ese momento. No debe economizarse enlas tierras. Es increíble que en el Brasil,siendo tan grande, se construyan instala-ciones en espacios tan reducidosde terreno,por causa del alto precio de las tierras. Cuandose trata de empresas de utilidad pública lo"compacto" no es lo deseable. Es preferibleque el área sobrante se aproveche paracualquier otra cosa, como un parque, porejemplo.

Siempre que sea posible, cada operacióndebe repartirse entre dos o más unidades,como aconseja Phelps. Y cada unidad debedisponer de su perimetro tan libremente

110 Diseño de abastecimientos de agua

como lo permitan las condiciones, para hacerposible la instalación de sistemas de deriva-ción o desviación, de canalizaciones adi-cionales, de pozos de succión para bombas,etc., si fueren necesarios.

La selección del lugar para la construc-ción de la planta debe ser objeto del máximocuidado por parte del proyectista. Entre unaposición y otra pueden existir notablesdiferencias, unas favorables, otras des-favorables. La concurrencia de correctatopografía y buen diseño permite a vecesobras de ingeniería económicas y excelentes.

El aprovechamiento máximo y bien equili-brado del suministro disponible podrá facili-tar la introducción posterior de nuevos dosifi-cadores, nuevos filtros, etc.

La casa o pabellón de química tambiéndebe estar diseñado para prever, además delos tratamientos iniciales, la posibilidad defuturo empleo de carbón activado, sílice,

otros coagulantes, cloraminación, etc. Debecontar con salidas en todas direcciones y lasprovisiones suficientes para atender a lasnecesidades presentes y futuras, cercanas olejanas.

Un laboratorio bien equipado es unanecesidad.

Por último, una nota de pesimismo. Debede proveerse de un amplio depósito de agualimpia de reserva para el día triste en que nose pueda distribuir el producto. Al visitaruna planta del interior del Estado de SaoPaulo, tuve ocasión de presenciar la entradade un volumen concentrado de materias,rechazado por las bombas abastecedoras dela planta de tratamiento de agua. La co-rriente que abastecía las bombas recibíaperiódicamente esa carga intratable y eloperador tenía siempre que rechazarla.¡Menos mal que existen los sistemas dedesviación!

Tema VII

NORMAS DE PROYECTOS DE SISTEMAS DE DISTRIBUCION

WALTER A. CASTAGNINO

Consultor de la Oficina Sanitaria Panamericana

En la América Latina, será difícil la tareade conciliar las tendencias sobre diseño delas diversas unidades de un sistema deabastecimiento de agua. Ello se aplica, enparticular, a los sistemas de distribución,donde el lograrlo sería no sólo dar un paso deavance hacia la reducción de los costos deri-vados de toda normalización, sino tambiéntener muchas probabilidades de obtenercostos menores en otras unidades del sistemade abastecimiento.

Frecuentemente, la inversión en unsistema de distribución representa más del50 % del costo total del abastecimiento y enocasiones alcanza hasta más del 70 por ciento.A continuación trataremos de estimularideas que conduzcan a reducir las inver-siones, de tan importante capítulo de losabastecimientos, en la América Latina.

CONSUMOS DE AGUA

Los usos del agua producida en un sistemade distribución se dividen normalmente encinco clases: a) doméstico, b) industrial,c) público, d) comercial y e) proteccióncontra incendios. A estos usos hay que agre-gar las pérdidas inevitables ocasionadas poroperaciones normales del sistema y por defi-ciencias que pueden ser corregidas.

En este punto ya debemos hacer nuestraprimera observación, tendiente a lograr unareducción de los costos:

1. Obtener, mediante intervención en elplaneamiento del desarrollo de la población, la

localización de industrias o centros de granconsumo, en lugares que puedan ser abastecidosindependientemente o sin incidir mayormenteen el sistema normal de distribución.

Como es natural, esto trae ventajas tam-bién en otros aspectos, como son: la disposi-ción de aguas residuales, la disponibilidad deáreas, la eliminación de molestias y aun lafacilidad en la distribución de los costos dedemanda de las estructuras tarifarias.

Es evidente que en la red llamada "nor-mal", o sea, la que obtendría las demandasprovenientes de a), c), d) y e), se evitarían losusos que incrementen innecesariamente eltamaño de las lineas principales de la misma.

La segunda observación se refiere a la de-manda para protección contra incendios.Aun cuando luego lo discutiremos másampliamente, este es un punto en el cual sepueden efectuar mayores reducciones en elcaso de América Latina que en los EstadosUnidos de América.

Ya sea porque en la generalidad de loscasos existen menos instalaciones de cale-facción o porque son menores las necesidadesen ese aspecto, o bien porque se usan enmenor proporción materiales combustibles enla construcción o en el mobiliario de las casas,o por razones de otra índole, lo cierto es que,no obstante la menor capacidad de los siste-mas actuales (en general) en comparacióncon los de los Estados Unidos, la incidenciade incendios es sensiblemente menor.

No es nuestro propósito discutir lo ade-cuado de las especificaciones del National

111

Diseño de abastecimientos de agua

Board of Fire Underwriters. Pero es evidenteque si el esfuerzo que ahora se realiza tiendeal desarrollo de las comunidades de laAmérica Latina, principalmente mediante elabastecimiento de agua potable a sus pobla-ciones, todo lo que represente un aumento delos costos en algo que podría ser reducido, esantieconómico. Nuestra experiencia es que,en la mayoría de los casos, basta con asegu-rar que en todo punto de la red haya disponi-ble un caudal de 1.000 Its/min con una pre-sión residual de 2,5 m de la columna de aguaa la salida del hidrante, con almacenamientosuficiente para cuatro horas de duración delfuego, agregado a una capacidad del sistemapara distribuir el consumo promedio anualen esas circunstancias. Por lo tanto, salvo encasos especiales:

2. No deberían aplicarse, salvo excepciones,las especificaciones del National Board of FireUnderwriters para protección contra incendiosen comunidades de la América Latina.

Comprobado está por la experiencia queen comunidades medianas y pequeñas, conservicios o conexiones provistos de medidoresy con servicio de alcantarillado, puede calcu-larse un caudal promedio de 150 litros/habitante/día. Esto comprenderla la de-manda total en un clima templado. La in-formación recogida en ciertos lugares declimas cálidos de esta Región indica que, enlas mismas condiciones, el aumento delcaudal previsto no deberia exceder de un20 % de la cifra estimada. Por supuesto, loanterior se basa en una operación y manteni-miento adecuados del sistema. Según elmismo razonamiento, se calcula que los surti-dores o fuentes públicos tengan un caudalpromedio de 25 litros/habitante/día, sir-viendo cada instalación a 150 habitantesaproximadamente.

Las cifras anteriores pueden parecer suma-mente bajas para las grandes ciudades opara las agrupaciones de población más im-portantes de América Latina. Sin embargo,

se debe señalar que en la mayoría de los casosesas ciudades son también centros in-dustriales, que gran parte de sus redes hanquedado inadecuadas por la rápida expan-sión y que las bajas tarifas o la falta demedidores han conducido a la operación ymantenimiento deficiente. De ahí nuestratercera conclusión:

3. Debe considerarse la adopción de una cifraaproximada de 150 litros/habitante/dia enpoblaciones medianas y pequeñas, como pro-medio diario. Estas cifras podrían aplicarseaun a grandes ciudades con adecuada opera-ción, mantenimiento y facilidades, siempreque se cumplan los puntos 1 y 2.

Diversos estudios realizados, así como ob-servaciones y experiencias, han demostradoque si bien la demanda máxima diaria estárelacionada con el promedio diario anual deacuerdo con el clima, la demanda máximapor hora está más relacionada con la natura-leza de la comunidad.

En climas templados de la América Latina,la relación entre el consumo diario máximo yel consumo diario promedio oscila entre 1,4 y1,6; en climas cálidos y húmedos baja de 1,2a 1,4, mientras que en clima de regionesáridas puede alcanzar de 1,8 a 2,0.

El máximo caudal por hora muestra unaumento a medida que la población alcanzamayor desarrollo, aunque también influyenotros factores. El coeficiente relativo a la de-manda media diaria anual máxima variaentre 2,0 y 2,5, con algunas excepciones. Estevalor tiene importancia decisiva en el cálculodel sistema de distribución, pero su deter-minación es en extremo difícil, sobre todocuando las predicciones exceden un plazo de10 años. En los Estados Unidos se pasó de unpromedio de 2,25 a más de 3,00 sólo en unadécada, debido al excepcional desarrollo sub-urbano y las necesidades de riego de los jardi-nes y prados.

Creemos que salvo excepciones, principal-mente en grandes ciudades, balnearios o

112

Normas de sistemas de distribución

similares, éste no es el caso de AméricaLatina. En consecuencia, nuestra cuartarecomendación sería:

4. Adoptar, tentativamente, valores de rela-ciones de demandas máximas, dentro del ordende magnitud siguiente:

a) Máximo diario a promedio diario anual:Climas templados 1,4 a 1,6Climas cálidos y húmedos 1,2 a 1,4Climas de regiones áridas 1,8 a 2,0

b) Máximo por hora a promedio diarioanual de 2,0 a 2,5, excepto en regionesdesarrolladas donde puede ser aún mayor.En estas regiones el valor estaría másrelacionado con el área servida que con lapoblación.

Las causas principales de pérdidas inevi-tables en el sistema de distribución son:bajo registro de medidores (puede llegar aerrores hasta del 10 % si hay muchos usuariosde bajo consumo); pérdidas por fugas en lared (2.000 a 7.000 lts/Km de conducto, de-pendiendo del diámetro, edad y tipo dejunta); presiones de operación altas yvariables, y un subsuelo donde no sea fácildetectar las fugas.

La experiencia demuestra que es con-veniente, desde el punto de vista económico,reducir las pérdidas donde sea posible antesde proceder al estudio de las mejoras de unsistema. Numerosos estudios han demos-trado que la instalación de medidores o re-ductores de caudal es beneficiosa y econó-mica. De ahí nuestra quinta conclusión:

5. En un sistema en operación, es económicoreducir las pérdidas mediante normas ade-cuadas de mantenimiento e instalación demedidores, o tomarlos en cuenta antes de pro-ceder al diseño de las mejoras de la red.

CONCEPTOS DE SERVICIO

Es frecuente observar que los investiga-dores recomiendan no usar un diámetro

mínimo inferior a 150 mm (6") en la red dedistribución. En otros casos, se indica queningún hidrante debe ser alimentado portuberías de diámetro menor al citado. Anali-cemos, en el caso de América Latina, lasconsecuencias de adoptar un diámetro menorque el citado:

a) En relación con los caudales de in-cendio previstos, si el hidrante es abastecidopor las tuberías secundarias de la red, pode-mos asumir que la instalación del mismo seatal que no menos de tres tuberias contri-buyan a su alimentación. En esas condi-ciones, con las presiones que luego se discu-ten, parece razonable indicar diámetrosmínimos de 75 mm (3") como ofreciendo ser-vicio satisfactorio, excepto en casos dedistritos muy valiosos o comerciales.

b) Lo esencial es la calidad del agua sumi-nistrada al consumidor, no siendo suficienteque el tratamiento en la planta o la fuentesea adecuado. Los crecimientos bacterianosen la red (Crenothrix, Gallionella, Sphaero-tilus, reductores de sulfatos, etc.), desarrollosde algas especiales (Oscillatoria, Scenedes-mus, Euglena, Anacystis, Coclastrum, Chlo-rella, etc.) pueden producir problemas desabores, olores, corrosión y aun incrementosen pérdidas de carga de la red. El paso defióculos de óxidos hidratados de aluminio,postprecipitaciones de carbonato de calcio ohidróxidos de magnesio resultantes de trata-mientos anticorrosivos o de ablandamiento,así como productos de la corrosión de metalespueden causar alteraciones en la turbiedad yel color que deterioren el agua originalmenteproducida.

Estos problemas son más agudos en lasllamadas "terminales" de las redes. Encomunidades medianas y pequeñas, aúneliminando la mayoría de esas terminalespor medio de cierres de malla o "loops", lacondición persiste por el escaso uso del agua.

La escasa circulación del agua provocaexcesivo contacto con la tuberia; los creci-mientos citados y los que viven de sus

113

Diseño de abastecimientos de agua

subproductos son favorecidos, dando comoresultado, no sólo el consumo excesivo decloro, sino la producción y/o transformaciónde gases (CO 2, oxígeno, H 2S, aun CH4).

Una reciente investigación ha puesto demanifiesto la importancia de la velocidad delagua en la formación de una capa de carbo-nato de calcio dura y adherente, indicandoque la velocidad óptima debe estar entre1,20 m a 1,80 m/seg, aun cuando el índice deLangelier u otros (Dye, Ryznar, etc.) seanadecuados. En pequeñas poblaciones de losEstados Unidos ha habido casos en que se hadebido recurrir a una recirculación del aguapara evitar los inconvenientes citados.

Ello indica los problemas que puede causarel adoptar diámetros mínimos de 6" o simi-lares cuando haya escaso consumo.

c) Una tubería de 3" de diámetro puedesoportar, sin la inclusión de una abrazadera,la inserción de una llave maestra de /" dediámetro si la tubería es de hierro fundido. Elempleo de otros materiales exige común-mente el uso de la abrazadera o algo similar,pero ello no es en función del diámetro,cuando éste es menor de 8".

d) En algunos paises no se fabrican tu-berías de 3" de diámetro de ciertos materialestales como el hierro fundido. Sin embargo,ello es en función de la demanda de ese tipode tubería y de las normas de diseño. Enalgunos paises de América Latina, ha habidoya suficiente experiencia como para extraerconclusiones favorables a la adopción de undiámetro mínimo como se ha señaladoanteriormente.

e) La norma de incendio antes expresadase basa en la demanda promedio diaria anualpara combatir los fuegos. Las demandasmáximas por hora no podrán ser satisfechasexcepto por medio de tanques domiciliarios.Opinamos que con buenas normas deconstrucción e instalación, estos depósitoscumplen una función de reserva que no re-carga el costo del sistema y que permiteatender esas emergencias.

Ha sido frecuente la oposición a los mis-mos por razones sanitarias. Sin embargo, nose manifiesta oposición en el caso de grandesestructuras, donde se supone una mejorconstrucción y mantenimiento. Esto es, anuestro juicio, un problema de educaciónfundamentalmente y no depende de la mag-nitud de la estructura.

Nuestra sexta recomendación sería pues:

6. En sistemas medianos y pequeños, con-siderar la adopción de un diámetro mínimo de3S" aproximadamente para la malla secundariade la red. Establecer que, en principio, lainstalación de depósitos domiciliarios de re-serva no es mala práctica, si existen ordenanzasque regulen y comprueben su adecuadainstalación.

PRESIONES MAXIMAS Y MINIMAS

Al final del periodo de diseño las presionesen los puntos críticos de la red serán muchomenores que al principio, debido principal-mente a la reducción de la capacidad delsistema y almayor consumo.Es lógico, sin em-bargo, que en los puntos aislados y extremosde la red, al cabo del período de diseño, no seexijan presiones que razonablemente sehubieran podido prever para la red.

Las presiones mínimas de 14 a 15 m decolumna de agua (unas 20 libras/pulgadacuadrada), excepto en esos puntos aisladosdonde es admisible que se reduzcan a unos8 m de columna de agua, son normas que handado resultados satisfactorios, cuando seadoptan en el período de diseño de la obra.

El equipo moderno para combatir losfuegos ha eliminado prácticamente la necesi-dad de las altas presiones que antes seespecificaban. A este respecto, una presión de4 Kg/cm 2 (56 lbs/pulgada cuadrada) essuficiente, no olvidando además que en unamanguera corriente de 212", un flujode 1.000lt/min produce una pérdida de carga de al-rededor de 1 Kg/cm2 en 30 metros.

Es fácil ver que sin equipo adecuado de

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Normas de sistemas de distribución

bombeo contra incendios, y a la distanciaque se colocan los hidrantes normalmente, lapresión deberia alcanzar 7 Kg/cm2 (98 lbs/pulgada cuadrada) más o menos, lo cualaumentaría las pérdidas por escapes y poragua desperdiciada (proporcionalmente a laraiz cuadrada de la presión).

Especificar una presión máxima es, enprincipio, objetable. Las condiciones to-pográficas pueden conducir, sobre todo enliíneas alimentadoras, a elegir altas presionesque se compensan por medio de la selecciónadecuada de materiales, diámetros y equiposespeciales a fin de evitar las consecuenciasque podrían resultar del trabajo que serealiza.

Sin embargo, es deseable evitarle alusuario las dificultades que provienen de unapresión excesiva, digamos de 6 Kg/cm 2 . Enese caso, si existen zonas o lineas que operena presiones mayores, puede protegerse elresto con válvulas especiales, de las que setratará más adelante. En resumen, pues,nuestra séptima sugerencia será:

7. Considerar la conveniencia de establecerpresiones mínimas de 15 m de columna deagua, aproximadamente, excepto en puntosaislados donde puede reducirse a 8 m decolumna de agua. Toda zona o línea conpresiones mayores a 6 Kg/cm2 debería serconectada al resto del sistema con válvulas decontrol, evitando en lo posible inconvenientesa los usuarios de la zona considerada.

Lo anterior se aplica a las condiciones alfinal del período de diseño de la obra, especial-mente teniendo en cuenta la reducción delcoeficiente de rugosidad de las tuberías ("C").

COLOCACION DE LAS VALVULAS

La colocación de las válvulas en un sistemade distribución depende principalmente deun balance entre el costo y la operaciónadecuada; o sea, su uso en las reparaciones uobras en un sector de la red que exige detener

el flujo proveniente de otras porciones dela misma.

Pero existen otros factores que inciden enel número y en el tipo de válvulas a instalar:a) si el sistema es monoplanar o biplanar, omás generalmente doble o sencillo; b) laexistencia de diferentes zonas de presión.

El sistema de red doble o biplanar con-siste en unir a dos lineas principales de unatubería que no tenga conexión con otras quese crucen con la misma. En los paises quelo usan, la distancia entre las dos lineasprincipales no excede a 500 metros, lo cualseria el máximo que quedaría sin servicio encaso de rotura. La ventaja estriba en elmenor número de válvulas y de conexionestransversales, pero no es inconveniente en laprotección contra incendios por la dificultadde adaptar lo anteriormente recomendado.

Las válvulas de control de presión, o sea,las válvulas que se abren o cierran auto-máticamente cuando se producen ciertascondiciones (válvulas de altitud, de flotador,de regulación de presión, de alivio), permitenal proyectista solucionar diversos problemasde presiones diferenciales, siendo auxiliaresvaliosos en la operación segura de los sis-temas. Sin embargo, su colocación no puedeser señalada por medio de normas sino quedepende de las condiciones hidráulicas y dela habilidad del ingeniero proyectista. Gene-ralmente están ligadas a válvulas comunesde emergencia.

Aunque excepcionalmente puede habercasos especiales en los que pueden utilizarseotros tipos de válvulas (tales como dediafragma, mariposa, bola, rotativas) en lared de distribución, generalmente se usanlas válvulas de compuerta. (Cabe citar queel uso de válvulas de diafragma de butilo haaumentado últimamente en ciertas regiones.)El precio de estas válvulas es relativamentealto y s61o puede lograrse un servicio satis-factorio por medio de un mantenimientoadecuado. Si éste existiera en el futuro, elproyectista podria guiarse por la norma decolocar las válvulas en las esquinas de las

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116 Diseño de abastecimientos de agua

calles, de modo tal que cerrando el menornúmero posible de válvulas, se formarancircuitos cerrados de 400 metros. Si elmantenimiento no fuera adecuado (lubrica-ción de empaques, apertura y cierre conplan regular, instalación correcta) la ex-periencia nos ha demostrado que el costo deesa instalación resulta desproporcionado conlos resultados obtenidos.

De ahí que podamos sugerir como octavaconclusión:

8. El uso de válvulas de compuerta (o deacción similar) para formar circuitos cerradosde 400 metros o menores, sólo se recomiendacuando el proyectista tenga suficiente seguridaddel mantenimiento e instalación adecuada dedichas válvulas.

ALMACENAMIENTO REQUERIDO

En lo que aparece a continuación con-sideraremos también como agua lista para serdistribuida aquella que está en el etapa detratamiento cuando está lista para la dis-tribución, pero no el agua de embalses, yasea procesada o no. Esta última debería serconsiderada como reserva de la fuente deabastecimiento.

Existen, evidentemente, dos funcionesopuestas en el almacenamiento:

a) Regulación de las demandas, conespecial atención en el máximo por hora.

b) Reserva para imprevistos.

La función b) puede ser la citada paracombatir los fuegos y además, el almacenajenecesario por roturas o interrupción deenergía de los equipos de bombeo.

Si admitimos las conclusiones anteriores,especialmente la relativa al combate deincendios, el almacenaje combinado queprovea a todos los hidrantes no podrá sermenor de 240 m3. En ciertos casos, la topo-grafía y aun la economía, no exigirá quetoda esa reserva sea elevada; por lo que una

combinación de almacenaje a nivel delterreno y estación de bombeo puede ser lasolución para alcanzar los valores recomen-dados.

Es natural que en esos casos habrá quegarantizar la seguridad del sistema y que laprevisión de imprevistos estará relacionadacon el costo total de las instalaciones.

La localización, capacidad y elevación delalmacenamiento dependerá de las demandasy su variación a través del día.

Frecuentemente es necesario realizar unnúmero considerable de análisis de flujos ypresiones antes de obtener la soluciónadecuada, dependiendo esto también de lahabilidad del ingeniero proyectista o de losmedios de que dispone.

Para esos estudios es indispensable el usode las curvas de volúmenes acumulados,pero en los casos donde exista bombeo, laregulación de las bombas tiene un efectoimportante en la posible reducción delalmacenamiento.

En algunas zonas de la América Latinala regla general ha sido que el almacenajealcance desde el 20 % hasta el 40% delmáximo caudal diario previsto para el finaldel plazo útil de la obra.

En consecuencia, nuestra novena recomen-dacion sería:

9. Considerar la conveniencia de estudiar laubicación, capacidad y elevación de los alma-cenamientos de agua mediante análisis deflujos y presiones para los días promedio,mínimo y máximo, ast como en la curva devariaciones de las demandas por hora y decaudales de incendio tipos. Para comenzar loscálculos puede adoptarse una cifra de al-macenamiento del 25% del máximo diario alfinal del período de estudio, incluyendo 240m3 para almacenaje para imprevistos. Serecomienda el uso de almacenaje de nivel bajocuando se puedan aprovechar ciertas circuns-tancias favorables con el empleo de estacionesde bombeo.

Normas de sistemas de distribución

METODOS DE CALCULO

En sistemas pequeños el empleo de losmétodos de conductos equivalentes y decírculos son adecuados porque no hay, engeneral, justificación para métodos máselaborados. En ciertos casos de sistemaspequeños el método de Cross es de difícilconvergencia.

Para sistemas mayores, la elección deberáefectuarse entre el método de Cross, sucomputación por los sistemas electrónicosdigitales y el analizador de McIlroy.

El computador electrónico debe sersuministrado con las características de losconductos, con los caudales y demandas, asicomo con la distribución inicial de flujos.

El analizador de McIlroy es un circuitoeléctrico análogo que produce la mismarelación entre corriente y caida de voltajeque la que existe entre flujo y pérdida decarga. La pieza clave del analizador es untubo al vacio (fluistor) en tal forma que lacaida de voltaje es proporcional a la potencia1,85 de la corriente que fluye (igualcoeficiente que la fórmula de HazenWilliams). Los resultados son leídos engalvanómetros calibrados, una vez estableci-dos los circuitos equivalentes.

Sin embargo, los resultados siempre de-penden de la mente del especialista quesuministra los datos. Ningún equipo puedecorregir errores al calcular los coeficientesde fricción ni evitar que las demandasmáximas supuestas sean inadecuadas.Muchos ingenieros que han aplicado estosinstrumentos de cálculo concuerdan en laconveniencia que el proyectista esté presentedurante la tabulación de los resultados. Deacuerdo con lo anterior, nuestra décimaproposición seria:

10. En la mayoría de los casos se hallaráconveniente el cálculo de las redes de distribu-ción por los métodos llamados de "operador" o"a mano"; aplicando en sistemas pequeños

los métodos de conductos equivalentes o decírculos, y en sistemas más elaborados elmétodo de Cross. El empleo del analizador deMcIlroy no se justifica excepto cuando hayaanálisis repetidos de un sistema de envergadura.El uso de las computadoras electrónicas escostoso, a menos que existan centros especiali-zados y las operaciones estén reguladas.

LA PROTECCION CONTRA INCENDIOS

Hemos señalado en este trabajo los ahorrosque se obtendrían si, por las condicionesexistentes en América Latina, adoptamosnormas de protección contra incendios demenor alcance que las que recomienda elNational Board of Fire Underwriters. Hemosindicado también que los equipos modernosde los departamentos de incendios hanreducido las exigencias respecto a laspresiones de la red.

Es natural que las defensas contra in-cendios no pueden ser reducidas en ciertoscasos, a tal punto que los seguros imponganprimas exageradas a ciertos establecimientos.En esos casos, debe recomendarse que seatiendan con instalaciones individuales, lascuales puedan ser automáticas y ser suma-mente seguras, o bien que se establezcanexcepciones en el plan general.

En ciertos casos excepcionales, en regionesaisladas, con abundante provisión de aguano tratada (o agua de mar), se ha con-siderado la posibilidad de proteger losgrupos de estructuras o industrias másvaliosos mediante un abastecimientoseparado. El problema depende totalmentede las condiciones locales y se ha mencionadoen este caso con el único propósito de queno pase desapercibido.

La colocación de hidrantes variará segúnla importancia de las región que debe servir.Nuestra experiencia nos indica que no seríarecomendable separarlos más de 200 metrosen razón de la elevada pérdida de carga ya

117

Diseño de abastecimientos de agua

citada, a través de las mangueras usadas.Es conveniente citar aquí que en algunospaíses del Continente se usan hidrantes queno sobresalen del nivel de la acera, lo cuales apropiado en donde no existen nevadas ocongelaciones que pueden impedir su rápidalocalización.

En razón de todo lo expuesto, ofrecemospues nuestra conclusión final:

11. Utilizar al máximo las facilidades en

equipos para combatir incendios, ya sea enlos departamentos de prevención de incendios,como en estructuras privadas, de modo decomplementar normas restringidas de diseñode redes a este respecto. Colocar los hidrantesde modo que su espaciamiento no sea mayorde 200 metros y considerar tipos de hidrantesde bajo costo, especialmente si las condicionesdel clima no entorpecen, en las emergencias, sulocalización.

118

Tema VIII

NORMAS PARA FUENTES DE ABASTECIMIENTOS SUBTERRANEOS

G. F. BRIGGS

Ingeniero Jefe, E. E. Johnson, Inc., St. Paul, Minnesota, E.U.A.

Las ventajas especiales del agua subte-rránea la hacen un recurso sumamentevalioso en cualquier país. El agua subte-rránea es la mejor fuente de agua potablepara la mayoría de las comunidades. Sudisponibilidad en muchos lugares, sin necesi-dad de transportarla a largas distancias,significa que se puede abastecer al públicoy a la industria a bajo costo. Por con-veniencia y economía, los pozos se puedensituar cerca de los puntos donde se emplea elagua. Las aguas superficiales, por el con-trario, a menudo se tienen que transportara muchos kilómetros de distancia por mediode costosos canales o tuberías.

El agua subterránea tiene además otrasventajas:

a) Está libre de turbidez y de contamina-ción bacteriana.

b) Es más uniforme en su temperatura yen su contenido de minerales solubles.

c) El rendimiento de los pozos es muchomás constante que el de las corrientes super-ficiales, que varían en la estación seca y enla estación lluviosa.

d) Las aguas subterráneas se pueden apro-vechar en los lugares donde las corrientessuperficiales y los lagos están ya destinadosa otros usos, lo que limita su disponibilidad.

El empleo de las aguas superficiales, comoes natural, es necesario en los lugares dondeel agua subterránea sólo se puede encontrar agrandes profundidades, donde no se puedeextraer en cantidad suficiente a ninguna pro-fundidad, o cuando su calidad no es buena

debido a su gran contenido de minerales.Puede que sea preferible el empleo de lasaguas superficiales en vez de las subte-rráneas en los casos en que se pueden em-plear para producir fuerza hidroeléctrica almismo tiempo que se aprovechan para abas-tecer al público y a la industria. No obstante,en general, las aguas subterráneas se puedenaprovechar para abastecer más económica-mente a las localidades que con aguas super-ficiales, salvo en las grandes ciudades.

Las aguas subterrdneas como recurso nacional

Las aguas subterráneas que se encuentranen las formaciones geológicas porosas de lamayoría de los países o regiones constituyenun recurso natural de gran valor, tanto porsu buena calidad como por la facilidad deencontrarlas. Las capas acuíferas que formanlos depósitos subterráneos contienen másagua potable que todos los embalses y lagosen conjunto.

El agua subterránea es una de las fases delciclo hidrológico. Lo mismo que en las otrasfases de este ciclo, el agua subterránea semantiene en movimiento constante. Su pro-porción de movimiento por los intersticios dela capa acuífera es lenta, pero se puede medir.Esta agua corre desde los puntos de recargaen lugares más elevados a puntos de descarganatural más bajos, o se puede desviar enpuntos de descarga artificial, como son lospozos construidos por el hombre. Los puntosde recarga son los lugares donde el agua

119

Diseño de abastecimientos de agua

puede entrar a la capa acuífera desde lasuperficie, por infiltración a través de mate-riales permeables.

La capa acuífera desempeña dos funcionesque se pueden aprovechar. Una de éstas esla función de "tubería", puesto que conduceel agua subterránea a grandes distanciasdesde las zonas de recarga a las de descargasin desperdicio por evaporación. A la vez, lacapa acuifera desempeña también la funciónde "almacenamiento". Como el movimientodel agua subterránea es muy lento, la capaacuífera retiene enormes cantidades de aguaen depósito. Este enorme volumen deposi-tado permite que el agua se pueda extraer dela capa acuífera por medio de pozos, encorriente relativamente constante, aunquelos ciclos climáticos varíen en forma con-siderable la proporción de recarga de la capaacuífera.

La geología trata en parte de la estrati-grafía y la estructura de las formacionesrocosas que forman la capa terrestre. Estasformaciones geológicas constituyen la estruc-tura en que se deposita y fluye el agua sub-terránea, o se detiene también su movi-miento. La delineación de la extensión y elespesor de los materiales subterráneos queforman un depósito de agua subterránea cons-tituyen principalmente un problema geo-lógico.

La proporción de movimiento del aguasubterránea depende, en gran parte, de lapermeabilidad del material poroso que formala capa acuífera. La permeabilidad de la capaacuífera es su capacidad para permitir el flujodel agua. En los materiales permeables lagravedad impulsa al agua hacia abajo, desdela superficie hasta la zona de saturación, quees la capa acuffera propiamente dicha, y deahí, lateralmente, hacia puntos más bajos.Por último, el agua subterránea se encaminaa los océanos o a lugares de descarga en lasuperficie de la tierra, tales como los manan-tiales.

Los canales y las riberas de las corrientessuperficiales son generalmente las más ex-tensas áreas de descarga natural del agua

subterránea. En épocas de sequía, cuando nohay escurrimiento en la superficie, todo elvolumen de las corrientes proviene de lasaguas subterráneas, excepto cuando la co-rriente se regula artificialmente. En tal virtud,la descarga de las aguas subterráneas consti-tuye el flujo básico de todas las corrientes.Esta relación entre las aguas subterráneas ylas aguas superficiales revela la importanciadel estudio de la muy estrecha relación queexiste entre la precipitación, el escurrimientosuperficial y la presencia de aguas sub-terráneas.

Como recurso natural que ofrece ventajastanto económicas como sociales para abaste-cer de agua a las poblaciones, las aguas sub-terráneas deben ser estudiadas cuidadosa-mente. Estos estudios deben conducir a ladeterminación tanto de las posibilidadescomo de las dificultades del aprovechamientode las aguas subterráneas e indicar lo que sepuede hacer para evitar las dificultades.

Estas sugerencias significan que paraaprovechar las aguas subterráneas es necesa-rio considerar, a un mismo tiempo, su usodebidamente regulado así como su conserva-ción, dentro de su compleja relación con elciclo hidrológico.

Importancia de la conservación

En su verdadero sentido, la conservaciónsignifica el uso inteligente del agua subte-rránea. En la conservación se trata de apro-vechar un recurso renovable, como el delagua subterránea, a base de leyes naturales,es decir, de las leyes según las cuales estariqueza viene a nosotros y según las cualesse puede seguir aprovechando en beneficio delas generaciones futuras.

Cuando se asienta la base de su uso inteli-gente, el hombre puede mantener la calidady el volumen del recurso natural renovable.Para lograrlo se cuenta con los conocimientoscientíficos y la tecnología, que son de granvalor en este sentido.

Una de las maneras en que se puede man-tener y aun aumentar el abastecimiento

120

Abastecimientos subterráneos 121

disponible de agua es eliminando de ella losdesechos después de usarla y antes dedisponer de ella. Cuando el agua estáexcesivamente contaminada no se puede usarde nuevo sin someterla a tratamiento. Re-sulta, pues, que el tener un río contaminadoequivale casi a no tener ningún río.

En esencia, la conservación es sencilla-mente una actitud, dado que se reconoce yse enseña que el hombre necesita de lanaturaleza para sobrevivir. La conservaciónenseña humildad ante la naturaleza, y estahumildad es el punto de partida de la sabidu-ría. La conservación trabaja en el presentecon miras hacia el porvenir. Un plan de con-servación ha de instituir una dirección estu-diada y un uso acertado de las riquezas natu-rales, así como necesariamente ha de tomaren consideración la realidad y las exigenciasde la vida cotidiana. De este modo es denuestro interés que exista suficiente previsióny regulación en el aprovechamiento de lasaguas subterráneas de una región a fin depoder usarlas sabiamente.

Medición del rendimiento potencial de lascapas acuíferas

Los estudios cuantitativos son parte inte-grante de la evaluación de las capas acuíferasque sirven como abastecimiento de agua deuna localidad. Estos estudios guían el diseñoy la debida separación entre pozos, y son labase para calcular el rendimiento a largoplazo de la capa acuifera.

Elvalor de una capa acuifera debidamenteaprovechada para abastecimiento de aguadepende de dos características hidrológicasinherentes que ya se han indicado: su capaci-dad de almacenamiento y su capacidad paratransmitir el agua. Estas propiedades de unacapa acuífera, denominadas coeficiente dealmacenamiento y coeficiente de transmisión,ofrecen generalmente la base para su valora-ción cuantitativa. El conocimiento de estascaracterísticas, aunado al conocimiento de lageología de la capa acuífera, se emplea para

calcular la recarga, la infiltración y los efectosde la evaporación y transpiración.

La determinación de los coeficientes dealmacenamiento y de transmisión se hacegeneralmente de observaciones de los cam-bios en los niveles del agua, examinando elfuncionamiento de uno o más pozos de ob-servación durante el período de bombeo. Enciertos casos se pueden determinar con unanálisis de la red de flujo.

Con las pruebas de bombeo se han prepa-rado fórmulas para determinar los coefi-cientes de almacenamiento y de transmisióndel agua. Estas fórmulas se pueden emplearcuando la descarga de la bomba de un pozose conoce y cuando se miden los cambios denivel del agua en uno o más pozos de obser-vación durante el periodo de bombeo. Lafórmula de equilibrio desarrollada por Thiemen 1906, o la de desequilibrio preparada porTheis en 1935, se pueden emplear según lascondiciones hidrológicas y las característicasfísicas de la capa acuifera.

La selección de las ecuaciones o de losmétodos de cálculo para el análisis se hacegeneralmente de acuerdo con las condicionesfísicas de la capa acuifera, en la medida queéstas fijan los límites hidrológicos del sistemade flujo. Los valores cuantitativos que re-sultan del análisis permiten aplicar los datosobtenidos de las observaciones para la locali-zación de los pozos, para determinar elrendimiento máximo de los pozos y paraprever los niveles del agua, todo en condi-ciones conocidas. El mejor método de análisisde la hidráulica del agua subterránea es el dela aplicación de ecuaciones derivadas paralas condiciones particulares de limites. Eneste respecto, un número cada vez mayor deecuaciones se describen en numerosas publi-caciones.

La variante en los coeficientes de alma-cenamiento y de transmisión, conjuntamentecon las irregularidades en la forma de lossistemas de flujo de las capas acuíferas,exige que los cálculos de los coeficientes sefunden en datos fidedignos. Una prueba

122 Diseño de abastecimientos de agua

cuantitativa no satisface la necesidad de unestudio cuantitativo de toda la capa acuífera.Esta prueba particular es, sencillamente, unpunto de partida o parte de un conocimiento,que se debe confirmar con otras pruebas. Confrecuencia los resultados obtenidos de cálcu-los iniciales pueden necesitar revisión a basede lo que se descubra en otras investiga-ciones geológicas o en otras pruebas hidráuli-cas a medida que se lleve a efecto la investi-gación de campo.

Al analizar los problemas de la circulacióndel agua subterránea, una representacióngráfica de la forma del flujo constituye unaayuda considerable y a menudo proporcionalos únicos medios de resolver estos proble-mas, para los cuales una solución matemáticano es posible. La forma de circulación sepresenta gráficamente con una red de flujo.La red de flujo está compuesta de dos seriesde curvas. Una de ellas representa las curvasde igual carga en la capa acuffera, llamadascomúnmente curvas del nivel del agua. Estasson las liíneas equipotenciales de la red deflujo.

La otra serie de curvas representa el flujolaminar o viscoso o las líneas de flujo. Cadalínea de flujo indica el camino que sigue unapartícula de agua a medida que pasa por lacapa acuífera en dirección al punto de des-carga. La serie de líneas de flujo es ortogonalcon el sistema de lineas equipotenciales.

El cambio de carga o de baja de potencialentre dos liíneas equipotenciales, dividido porla distancia atravesada por la partícula deagua corriendo del nivel más alto posiblehasta el más bajo, es la gradiente hidráulicade ese segmento de flujo en la capa acuífera.Si no ocurre recarga por infiltración verticaldirecta en un punto dado, las variantes en lagradiente hidráulica revelan los cambioscorrespondientes en las propiedades detransmisión de la capa acuífera.

En lo referente al flujo constante de lacapa acuífera, con determinadas condicionesde límites, sólo hay una red de flujo. Sidespués cambian las condiciones de los

limites, se crea un flujo distinto después quepasa suficiente tiempo para restablecer elestado constante. La red de flujo revisada esla única solución baj o las nuevas condiciones.Por lo tanto, antes de calcular una red deflujo, es de importancia que las condicionesde los limites se conozcan y se describancuidadosamente. Los registros de los nivelesdel agua subterránea ayudan a definir lascondiciones hidráulicas de los límites.

Los cálculos hechos con las pruebas debombeo proporcionan valores exactos detransmisión, pero cada prueba representasólo una pequeña muestra de la capa acuí-fera. En el análisis de la red de flujo puedenfigurar zonas más extensas de la capa acuíferaque pueden proporcionar valores de trans-misión integrados y más realisticos en todala zona. Además, considerando la situaciónen grandes partes de la zona acuífera, lasirregularidades locales que pueden afectarapreciablemente a ciertas pruebas de bombeoy a su análisis tienen, en general, muy pocoefecto en la modalidad del flujo total.

A medida que se conoce la versatilidad delanálisis de la red de flujo, su uso debe ha-cerse más común. Este método de análisisaumenta considerablemente los conoci-mientos del hidrólogo sobre los sistemas deflujo de las aguas subterráneas. A la vez,proporciona métodos cuantitativos paraanalizar e interpretar los mapas de las curvasdel nivel del agua.

Necesidad de datos fundamentales

La dificultad principal con que siempretropieza el ingeniero en sus problemas deaprovechamiento de las fuentes de agua, essiempre la falta de datos fundamentales.Entre estos pueden figurar los siguientes:

1. Registros del flujo de la corriente.2. Registros de precipitación.3. Mapas topográficos.4. Mapas geológicos.5. Niveles del agua subterránea.

Abastecimientos subterrdneos 123

6. Datos de evaporación y de transpira-ción.

7. Datos de la calidad del agua.

Estos factores se pueden dividir en dosclases generales de datos fundamentales. Enuna de ellas figura información de caráctermás o menos permanente. El mapa topo-gráfico de una cuenca colectora y el mapageológico que delínea la extensión y espesorde las capas acuiferas se pueden citar comoej emplos. En la otra clase figuran registros defactores variables que muestran variantesconsiderables, ya sea en la calidad o en lacantidad del abastecimiento, con el trans-curso del tiempo. Los registros del flujo de lacorriente y de precipitación son ejemplos deesta clase de datos.

Para obtener datos de la segunda clase,factores que varian considerablemente conel tiempo, se requieren observaciones duranteun período largo de tiempo. En la mayoríade los casos, el valor de los registros aumentadirectamente en proporción al período detiempo que abarcan. Esto se debe a que eltiempo es un factor inherente del registro.

El valor de las otras clases de datos notiene relación con el tiempo requerido paracompilarlos. Así, con un personal de ingenie-ros y ayudantes suficientemente numeroso,se puede terminar el mapa topográfico de unacuenca colectora en un mes o tal vez enmenos tiempo. Sin embargo, todo un ejércitode ingenieros con experiencia no podría de-terminar las características de escurrimientoy las variantes de flujo de una corriente enun período corto de tiempo porque la dura-ción de las observaciones registradas es parteinseparable de los datos.

El factor tiempo es también importanteen el registro de las fluctuaciones de losniveles del agua subterránea. Aunque lasvariantes en cantidad, recarga y descargade agua subterránea no son tan grandes comoen el caso del flujo de una corriente, es deimportancia reconocer estos factores funda-mentales y destacar la necesidad absoluta de

un plan bien estudiado de compilación dedatos en cualquier país y en las diversas re-giones de cada uno como base del aprovecha-miento de las fuentes de agua. La potenciali-dad de los recursos de agua de un país paratodos los usos sólo puede ser medida cuandose dispone de suficientes datos hidrológicosy geológicos.

Para aprovechar plenamente un reservoriode agua superficial es necesario levantar unplano y preparar cuadros de capacidad a finde poder determinar la cantidad de agua endepósito por medio de mediciones de losniveles de agua en el reservorio. En general,el funcionamiento del reservorio dependetambién de registros constantes de la cargay descarga de agua en el reservorio. Paraaprovechar verdaderamente un reservorio deagua subterránea se requieren medicionesdel volumen en almacenamiento, la recargay descarga o salida, más otro factor pocosignificativo en los reservorios superficiales,o sea la proporción del movimiento del aguaa través del reservorio. Las técnicas de estasmediciones son algo más difíciles y los in-formes necesarios para traducir los datosbásicos en volúmenes de agua son más com-plicados que en el caso de un depósito deagua superficial. Sin embargo, la tecnologíamoderna nos proporciona instrumentos paraconseguirlo. Al efecto, ya se han indicado laspruebas de bombeo y el análisis de la red deflujo.

Un medio de calcular la recarga promediose obtiene del principio básico de que en elmovimiento del agua subterránea, en elcurso de los años, desde las zonas de recargaa las de descarga natural, el promedio dedescarga natural del depósito es equivalenteal promedio de recarga. Así, al medir ladescarga de un depósito, se puede obteneruna idea del promedio de recarga.

La descarga artificial por medio de pozosse tiene que sumar a cualquier medición dedescarga natural a fin de obtener la descargatotal de la capa acuífera en circunstanciasdeterminadas. Los pozos interceptan parte

Diseño de abastecimientos de agua

del agua subterránea que corre a lo largo deellos. Si su rendimiento se mantiene año trasaño, es porque el agua extraída por los pozosse reemplaza con un aumento de recarga o sedesvía de su curso natural hacia el punto finalde descarga.

En ciertos casos, la descarga natural delagua subterránea se puede medir con ungráfico hidráulico que represente el flujo deuna corriente de la superficie en períodoscuando no hay escurrimiento. Cuando en lasuperficie no hay escurrimiento causado porla lluvia o por la nieve derretida, el volumende la corriente se deriva enteramente delagua subterránea. Por tanto, el volumen dela corriente representa la descarga naturalde agua subterránea. Esta descarga de lacapa acuífera puede conducir a un descensoconstante del nivel del agua y a una reduc-ción constante del volumen de la corriente.Estas condiciones prevalecen hasta que caelluvia suficiente para producir ya sea escurri-miento en la superficie o recarga del aguasubterránea.

Si el nivel del agua subterránea llega a sualtura máxima cuando cesa el escurrimientoen la superficie en la cuenca colectora y nocae más lluvia, se puede interpretar el gráficohidráulico resultante en un punto dado de lacorriente como "curva de agotamiento delagua subterránea". Esta curva representa elagotamiento del agua subterránea en el de-pósito, y constituye una medida de la des-carga natural del agua subterránea. Enpaíses de estaciones definidas de secas y delluvia, el estudio de la curva de agotamientodel agua subterránea proporciona datos parahacer cálculos bastante exactos de la recargamedia del agua subterránea.

La curva del agotamiento del agua sub-terránea está afectada por la proporción detranspiración de la vegetación, la evapora-ción por el suelo y la evaporación del agua acielo abierto. Dado que la transpiración y laevaporación se tienen que compensar antesque pueda ocurrir la recarga del agua sub-terránea, la única parte de la salida natural

de la capa acuifera que no se revela en lacurva de agotamiento del agua subterráneaes la evaporación directa desde la superficiede las corrientes.

Los registros de las fluctuaciones de losniveles del agua subterránea medidos enobservaciones hechas en pozos debidamentesituados en la capa acuífera, junto con elestudio de la curva de agotamiento del aguasubterránea, proporciona datos suficiente-mente exactos para calcular la recarga.

Administración de un campo de pozos

Lógicamente, la administración de uncampo de aprovechamiento del agua sub-terránea comienza en la etapa de estudioantes de que se hagan las instalaciones paraextraer el agua. En el estudio preliminar serequiere generalmente un detenido estudiogeológico e hidrológico, incluso perforacionesy bombeos de prueba. Se deben compilarcuidadosamente todos los registros y notas decada pozo de prueba, incluyendo detalles desu construcción, descripción de los materialesperforados y la calidad del agua subterránea.Se debe dedicar atención especial a la prepa-ración de un mapa exacto de todos los pozosde prueba e instituir un sencillo sistema deidentificación que se pueda mantener porvarios años.

Como ya se ha indicado, entre los datos demás importancia que se compilen debenfigurar las fluctuaciones de los niveles delagua subterránea. Estos informes consti-tuyen un registro permanente de las condi-ciones del agua subterránea antes de la cons-trucción de nuevas instalaciones para laextracción del agua. Estos registros facilitanel análisis de los problemas que más tardepuedan suscitar y sirven también de basepara que las autoridades competentespuedan regular con leyes y reglamentos laextracción del agua subterránea.

Después que los pozos de producción esténen funcionamiento se debe llevar a efecto un

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Abastecimientos subterráneos

plan bien estudiado de observaciones. Sedeben medir los niveles del agua periódica-mente en todos los pozos, ya sea que esténbajo bombeo o no, se deben tomar muestrasde agua para análisis químico, se debenllevar registros exactos de funcionamiento delos pozos y se debe llevar también un registrodel agua bombeada. Nunca se puede insistirdemasiado en el valor de estos registros parael funcionamiento de los pozos a largo plazo,así como los del efecto del bombeo en elrendimiento de la capa acuífera. Los proble-mas que suscitan el bombeo excesivo, lacontaminación, la infiltración de agua salada,las bajas de nivel y los cambios extraordi-narios de temperatura, se pueden resolvercon más facilidad cuando se dispone de datossuficientes sobre el funcionamiento delcampo de pozos.

Puesto que el agua subterránea es un re-curso invisible, hay que hacer esfuerzosextraordinarios para conocer bien su disponi-bilidad. Un buen plan de administración delos pozos no sólo es valioso para mantener alminimo los gastos de funcionamiento, sinoque permite prevenir problemas ya queofrece buenas indicaciones de cambios excep-cionales en las condiciones del agua sub-terránea.

Métodos recomendados para la construcciónde pozos

Los métodos o normas que se recomiendanpara la construcción de pozos deben cumplircon cuatro objetivos:

1. El pozo debe ser de diámetro y pro-fundidad adecuados a fin de extraer el aguadisponible de la formación acuífera en la quese completará el pozo.

2. El pozo se debe diseñar de tal modo quequede enteramente protegido de las forma-ciones acuiferas contaminadas o que sepuedan contaminar.

3. El pozo se debe diseñar de manera queno quede ninguna abertura en su revesti-

miento que pueda conducir agua de la super-ficie, agua subterránea contaminada u otrasaguas sutberráneas que se infiltren vertical-mente a la toma del pozo.

4. Los materiales que se empleen en laestructura permanente del pozo deben ser losuficientemente fuertes y duraderos a fin deasegurar la vida del pozo, a la vez que debenser fáciles de instalar de acuerdo con métodosprobados.

En la mayoría de los lugares, el agua sub-terránea, en su estado natural, es de buenacalidad sanitaria y sirve para beber. Esto esespecialmente cierto cuando el agua seencuentra en estratos saturados de arena ode una mezcla de arena y grava. El agua quese encuentra en capas acuíferas arenosas hatenido la ventaja de la filtración natural quese logra generalmente al filtrarse a travésde materiales porosos.

La construcción de un pozo que tenga ladebida protección sanitaria requiere la exca-vación a profundidad suficiente para tomarel agua de la fuente subterránea seleccionada,la instalación del revestimiento del pozo, lainstalación de una criba o filtro para el pozo,cuando sea necesaria, la instalación de bom-bas y otros accesorios para llevar el aguahasta el punto en que se ha de usar sin quese contamine durante su bombeo o en lamisma capa acuífera de donde se toma.

Los reglamentos debidos y la buena cons-trucción de los pozos protegen la salud delos que usan el agua al impedir su contami-nación.

Las medidas de protección que se re-quieren varían según el lugar y las clases deformaciones subterráneas. En el Apéndice aeste trabajo* se presentan recomendacionesrespecto a diversas condiciones geológicasque sirven de guía para una buena construc-ción, según las condiciones descritas. Estasson condiciones típicas de la mayoría de loscasos en que se pueden utilizar pozos para laextracción de agua subterránea. Siempre que

* Véase pág. 130.

125

Diseño de abastecimientos de agua

se tomen las medidas fundamentales paraproteger la calidad del agua, se pueden intro-ducir modificaciones para hacerle frente a con-diciones extraordinarias de cualquier lugar.

El pozo debe ser ubicado en el terreno másalto posible, a fin de facilitar el drenaje super-ficial en una dirección que se aleje del pozo.El revestimiento del pozo debe terminar porencima de la superficie, y la superficie alre-dedor del pozo se debe elevar, si es necesario,a fin de que el agua de la superficie corra entodas direcciones alejándose del pozo. Elpozo se debe situar de modo que quedeaccesible para la reparación de las bombas,limpieza, tratamiento, pruebas e inspección.La parte superior del pozo no debe quedar enel sótano del edificio ni debajo de un edificioque no tenga sótano. Cuando el pozo sesitúe contiguo a un edificio, debe quedar porlo menos a 2 metros de distancia de todaproyección o alero del edificio.

La distancia de cualquier foco de contami-nación es un factor de gran importancia en elaprovechamiento del agua subterránea. Ladistancia mínima de un pozo a un posiblefoco de contaminación debe ser lo suficiente-mente grande para asegurar que el flujo sub-terráneo de agua contaminada no lleguehasta el pozo. La fijación de distancias míni-mas arbitrarias no resuelve el problema delsaneamiento del pozo. Aunque una distanciamínima de 15 metros de un foco de con-taminación puede ser salvaguardia suficienteen formaciones no consolidadas como las dearena, una distancia de 100 metros puedeser insuficiente cuando se trata de gravagruesa. Cuando se trata de formacionescerca de la superficie que sean de piedracaliza o de roca desintegrada, las distanciasindicadas no son aplicables al caso. Cuandomateriales subterráneos de esta clase per-miten la rápida filtración de agua con pocapurificación natural, se puede tener muypoca confianza en materia de distancias.

La fijación de una profundidad mínimapara el revestimiento del pozo requiere elestudio de la capacidad de filtración de las

formaciones que están encima de la capaacuífera. En el Apéndice se indican pro-fundidades de revestimiento que puedenservir para la mayoría de los casos.

El diseño del pozo, así como las medidasque se tomen para su protección sanitaria,se deben basar en los cuatro factores si-guientes:

1. El rendimiento probable del pozo.2. Las clases de formaciones que atravieza

el pozo.3. Las profundidades y espesores de las

capas que contienen agua.4. La proximidad de focos de contamina-

ción actuales o probables.

El diseño y la construcción del pozo debenadaptarse a las condiciones geológicas y a lasdel agua subterránea que prevalezcan en elsitio del pozo, a fin de aprovechar plena-mente toda protección sanitaria natural queofrezca el lugar. La instalación se debe hacerde modo que facilite toda construcción com-plementaria que se requiera con el objeto delograr un abastecimiento de agua pura y deconservar los recursos de agua subterránea.

Es de utilidad pensar que la estructura delpozo consiste de dos elementos principales:uno, la parte del pozo que sirve de enclavepara la bomba y de conducto por donde elagua fluye a la superficie desde la capaacuífera hasta el punto donde se instala labomba. Esta es comúnmente la parte delpozo con revestimiento, aunque parte deesta sección puede no tener revestimiento siel pozo se perfora en formaciones de rocamaciza.

El otro elemento principal es la sección detoma del pozo, y como ésta es la parte pordonde el agua de la capa acuífera penetra alpozo, su diseño requiere estudio cuidadoso delos factores hidráulicos que ejercen influen-cia en el funcionamiento del pozo, lo cualse aplica particularmente a pozos que tomanel agua de una capa acuífera situada en arenasuelta. En estos casos, se instala general-mente una criba en la parte de toma del pozo.

126

Abastecimientos subterráneos 127

La criba del pozo permite que el aguapenetre libremente a velocidad baja, impidela entrada de arena con el agua y sirve deapoyo en el caso de formaciones de materialsuelto.

Si se trata de una capa acuífera en rocamaciza, la parte de toma del pozo es general-mente una perforación abierta en la roca, adebida profundidad. El rendimiento de estospozos varía según el número y la dimensiónde las aberturas en la roca que se encuentranal hacer la perforación del pozo.

La selección del debido diámetro del pozoes de importancia porque afecta considera-blemente el costo de construcción. El pozopuede o no tener igual diámetro desde suparte superior hasta la inferior. Después deiniciada la construcción con un tubo dediámetro determinado, las condiciones de laperforación a veces hacen necesaria lareducción del diámetro a cierta profundidadpara terminar la parte interior del pozo enun diámetro menor.

El diámetro del pozo se debe seleccionar afin de satisfacer dos condiciones:

1. El revestimiento del pozo debe ser losuficientemente amplio como para instalarla bomba con el debido espacio para sufuncionamiento eficaz.

2. El diámetro de la sección de toma delpozo debe ser suficiente para asegurar sudebida eficacia hidráulica.

Para seleccionar el diámetro del pozo elfactor principal es generalmente el tamaño dela bomba que se considera necesaria en rela-ción con el rendimiento probable del pozo.Por lo común, el diámetro del pozo no es unfactor primordial para determinar o limitarel rendimiento del pozo. Por ejemplo, elaumento teórico del rendimiento que resultade un diámetro de la parte de toma del pozoque se amplía al doble de su tamaño, es de11% aproximadamente. El diámetro de laparte de toma puede ser menor que el de laparte superior del pozo sin que esto afectenotablemente su buen funcionamiento.

El diámetro del tubo que se ha de usarpara revestir el pozo debe ser dos tamañosnominales mayores que el tamaño nominalde la bomba que se empleará. Por lo tanto,para escoger el tamaño de diámetro delrevestimiento, es necesario en primer tér-mino calcular el tamaño nominal de unabomba de turbinas vertical de capacidad quecorresponda al rendimiento calculado delpozo. El diámetro máximo del pozo se indicaentonces en dos tamaños nominales mayoresde tubos que el que se había calculado parala bomba.

Por ejemplo, si se calcula que una bombade turbina de 203 mm se requiere para unrendimiento posible de 2.000 litros porminuto, el tamaño óptimo del revestimientodel pozo debe ser 305 mm.

En ciertos casos los factores de costopueden exigir un tamaño menor que eltamaño máximo que se ha indicado. En estoscasos el revestimiento debe ser por lo menosde un tamaño una vez mayor que el tamañonominal de la bomba. Por ejemplo, un tubode 254 mm es el diámetro menor que puedeacomodar una bomba de turbina de 203 mmcon espacio libre adecuado.

En el Apéndice se presentan los tamañosde las bombas de turbina más eficaces paralas diversas proporciones de bombeo y lostamaños de tubos para revestimiento que serecomiendan y que corresponden a cadadiámetro de bomba. Un pozo de tamañosuficiente para la instalación de la bomba, esgeneralmente de tamaño suficiente paralograr su eficiencia hidráulica.

Si se desea, se puede reducir el diámetro,por razones de costo, más abajo de la pro-fundidad máxima calculada para instalar labomba, lo cual se hace a menudo en la cons-trucción de pozos situados en capas arte-sianas profundas, donde el nivel estático delagua y el nivel de bombeo no exigen general-mente la instalación de la bomba a granprofundidad.

La profundidad del pozo se determinageneralmente de las observaciones registra-

Diseño de abastecimientos de agua

das en. una perforación de prueba, o de losregistros de otros pozos que atraviesan for-maciones: geológicas similares en las cer-canías del mismo lugar. En general, el pozo seperfora hasta el fondo de la capa acuifera, loque, por lo común, proporciona la mejoreficiencia en términos de capacidad especí-fica, dado que el pozo atraviesa todo elespesor de la capa acuífera. Además de estaventaja, la capacidad de descenso del niveldel agua es mayor si el pozo se lleva a la pro-fundidad máxima. La capacidad de descensodel nivel es la diferencia entre el nivel está-tico del agua y el nivel más bajo posible debombeo.

En ciertos casos, se encuentra agua demala calidad en la parte inferior de la capaacuífera y, de ser así, es necesario terminarel pozo a cierta altura por sobre el fondo dela capa acuifera a fin de evitar el bombeo deagua que no sea satisfactoria. Estas condi-ciones se encuentran frecuentemente encapas acuiferas costaneras donde la infiltra-ción del agua salada constituye un problemasi el pozo no se construye debidamente. Enestos casos, la eficiencia máxima del pozo esde menos importancia que la protección delagua fresca contra la contaminación en lacapa acuífera.

Para lograr el mejor rendimiento del pozo,la longitud de la criba se debe calcular enrelación con el espesor de la formación acuí-fera. La longitud de la criba instalada en laparte de toma del pozo determina, en granparte, el flujo del agua en la capa acuíferacercana al pozo. Si el flujo convergente haciael pozo se cambia apreciablemente de unaforma estrictamente radial, se crean en lacapa acuifera otras pérdidas de carga, asícomo en la zona donde el agua entra al pozo.Esto aumenta el descenso del nivel y dis-minuye la capacidad especifica, la que esparticularmente sensible al cambio del flujoen las cercanías del pozo. En tal virtud, lacriba de un largo debido y de diseño apro-piado reduce estas distorsiones.

En una capa acuifera artesiana homo-

génea, la criba debe ser entre el 70 y el 80 %del espesor de la capa, a fin de lograr lacapacidad máxima práctica y específica delpozo. El diseño de acuerdo con la capacidadmáxima específica no siempre es posiblecuando la capa acuífera es extraordinaria-mente ancha, de 30 metros o más, en cuyocaso el largo de la criba de alrededor del 50 %del espesor de la capa acuífera puede sersuficiente.

En una capa acuífera artesiana estratifi-cada la diferencia relativa de la permeabili-dad de los diversos estratos se tiene que con-siderar para decidir la longitud de la criba.La permeabilidad relativa se puede calcularya sea en pruebas de permeabilidad hechasen el laboratorio o del estudio de la curva deltamaño del grano de las muestras de losestratos correspondientes. La criba del pozodebe tener una longitud igual al 90 ó 100 %del espesor de los estratos más permeablesque forman toda la capa acuífera.

La selección de una criba para una capaacuífera requiere más cuidado por parte delingeniero que cuando se trata de una capaartesiana. El bombeo del agua de la capaacuifera siempre produce cambios de flujoalrededor del pozo, lo que es inevitablepuesto que el funcionamiento del pozonecesariamente extrae parte del agua de lacapa acuifera que está en el cono de depresiónque rodea al pozo. El espesor saturado de laformación que se encuentra dentro del radiode influencia del pozo se hace entoncesmenor que el espesor normal de la capaacuífera.

Teóricamente, se obtiene máximo rendi-miento de una capa acuífera cuando lalongitud de la criba del pozo iguala a latercera parte del espesor de la capa acuíferay el pozo se bombea con un descenso de nivelde 23 de ese espesor. En la práctica, noobstante, puede ser inconveniente mantenerel nivel de bombeo tan bajo como lo indicaesta teoría y, en la mayoría de los casos, lalongitud de la criba de un tercio a la mitad

128

Abastecimientos subterráneos 129

del espesor de la capa acuífera resulta muypráctica.

La estratificación de una capa acuíferaejerce también influencia en la selección dela longitud de la criba debido a la diferenciade permeabilidad de los estratos que formanla capa acuífera. En muchos casos, la parteinferior de la capa acuífera es la más per-meable, y si esta parte más permeableconstituye aproximadamente una terceraparte del espesor de la capa acuífera, lalongitud de la criba equivalente al espesordel estrato más permeable proporcionarámejores resultados y será más económica.

La selección del tamaño de las aberturasde la criba se hace de un estudio de lascurvas del análisis del tamaño de los granos.Si el pozo se ha de explotar en forma natural,las aberturas de un tamaño suficiente pararetener de 40 a 50 % por peso del material dela formación son las más acertadas en lamayoría de los casos. Al completarse el pozo,la parte más fina de la formación, que con-siste de partículas más pequeñas que lasaberturas de la criba, se introducen en elpozo durante su desarrollo. Este materialfino se saca del pozo y se considera comoparte del trabajo requerido para terminarlo.El desarrollo del pozo prosigue hasta queninguna o muy poca arena fina pase por lacriba y hasta que la formación se estabilicealrededor de la criba del pozo lo suficiente-mente para asegurar su operación libre dearena.

En las formaciones no consolidadas laterminación del pozo en forma natural es elmétodo preferido, aunque en ciertos casosse practica la colocación artificial de una capade grava alrededor de la criba del pozo. Alefecto, se introduce grava fina seleccionadao arena de filtro en un espacio anular alre-dedor de la criba en lugar de desarrollar unfiltro natural de grava por remoción de laspartículas finas de la formación acuífera. Ladebida selección de la capa de grava artificialse determina escogiendo un tamaño que nodeje pasar la arena fina de la formación

acuífera e impida el movimiento de arena enel revestimiento de grava. El primer paso enla construcción de un pozo con empaque degrava es preparar las curvas de análisis deltamaño de los granos de las muestras delmaterial de la formación. Una grava que searelativamente uniforme y de grano de ta-maño de 4 a 5 veces mayor que el de la arenade la formación acuífera, con toda proba-bilidad asegurará un pozo libre de arena.Para impedir el paso del revestimientoartificial de grava, el tamaño de las aberturasde la criba debe ser tal que retenga 90 % omás, por peso, de la grava. Las normas paradeterminar la longitud de la criba para unpozo con revestimiento artificial de grava sonlas mismas que las que se emplean para lospozos de construcción natural.

Una vez que se satisfacen las condicionesindicadas para la selección de la criba, sedebe verificar la velocidad de entrada delagua por las aberturas de la criba. Estavelocidad se calcula dividiendo el volumende bombeo entre el conjunto del área de lasaberturas de la criba. Tanto las investiga-ciones como la experiencia han demostradoque la velocidad de entrada del agua por lasaberturas de la criba no debe exceder de 30mm por segundo. A esta velocidad puedeasegurarse un flujo laminar en el materialque rodea inmediatamente a la criba del pozoy en las aberturas de la criba. Esto es im-portante para reducir la pérdida de carga opérdida por fricción a medida que el aguafluye de la capa acuífera al interior del pozo,

así como para reducir la posibilidad de pre-cipitación de minerales disueltos que puedanexistir en el agua subterránea en formanatural. La alta velocidad y la gran pérdidade carga tienden a acentuar más la tendenciade los materiales disueltos a precipitarse y

obstruir así la criba del pozo y los poros de laformación acuífera que rodea al pozo.

Si la criba seleccionada inicialmente noprovee un área abierta suficiente para man-

tener la velocidad de entrada del agua a 3

130 Diseño de abastecimientos de agua

cm por segundo, será necesario ajustar eltamaño de la criba para lograr esta veloci-dad. En general, esto significa aumentar eldiámetro o el largo de la criba ya que eltamaño de sus aberturas está en relacióncon el tamaño del grano de la formaciónacuífera. Distintas clases de cribas propor-cionan distintas áreas de toma por metrocuadrado de superficie de criba para untamaño dado de sus aberturas. La criba deranura continua es la que proporciona unárea abierta mayor para un tamaño dado deabertura, mientras que al mismo tiempo es

lo suficientemente sólida para resistir lastensiones necesarias durante su instalacióny en el desarrollo y funcionamiento del pozo.

En el Apéndice se dan recomendacionesespecificas de prácticas que se deben seguiren la construcción de pozos en distintas clasesde formaciones geológicas. Lo que antecedese ha limitado principalmente a explicarciertas normas de criterios de diseño. Losdistintos métodos de construcción se pre-sentan aparte en el Apéndice para mayorclaridad.

APENDICE

En la mayoría de los lugares, el agua subterránea en su estado natural es de buenacalidad sanitaria y apta para beber. Esto es especialmente cierto cuando el agua seencuentra en los acufferos formados de arena y gravilla fina. El agua subterránea que seencuentra en esas formaciones ha tenido la ventaja de la filtración natural que se lograal pasar a través de materiales porosos no consolidados.

Buenas prácticas de construcción y buenos reglamentos protegen la salud de losusuarios de agua, mediante la aplicación de medidas razonables para impedir lacontaminación de la fuente.

Las medidas de protección que se requieren varían según el lugar y las formacionesgeológicas penetradas por el pozo. Las prácticas que se recomiendan sirven de guiapara establecer buenos procedimientos de construcción bajo las condiciones descritas.Estas condiciones son típicas de la mayoría de los casos donde se pueden utilizar pozospara obtener agua tanto para usos particulares como para abastecimientos públicos.Se pueden introducir modificaciones para hacerle frente a condiciones extraordinariasen un lugar determinado, siempre que se tomen las medidas fundamentales paraproteger la calidad sanitaria del agua.

Ubicación

El pozo debe ser ubicado en el terreno más alto posible y siempre a una elevaciónsuperior a cualquier fuente de contaminación que se encuentre cerca. La superficie delterreno alrededor del pozo se debe elevar, cuando sea necesario, para que el agua de lasuperficie pueda deslizarse alejándose del pozo en todas direcciones. El pozo se debesituar de modo que quede accesible para pruebas, inspección, reparación de bombas y,si es necesario, para el tratamiento químico. Cuando el pozo se encuentra al lado de un

Abastecimintos subterdneos 13

CUADRO No. 1.-Diámetros recomendados para pozos.

Capacidad anticipada de Diámetro nominal de Diámetro óptimo de Diámetro mínimo debomba bomba tubería de tubería de

(litros/segundo) revestimiento revestimiento(ir ss g n om(m m ) * (m m )*

Menos de 7 100 153 1255-12 125 203 153

10-20 153 254 20316-35 204 305 25433-55 254 356 (DE) 30550-80 305 406 (DE) 356 (DE)75-110 330 508 (DE) 406 (DE)

100-180 380 610 (DE) 508 (DE)

Hasta el diámetro de 305 mm inclusive, los tubos de acero se denominan por su diámetro interior; lostubos mayores se denominan por su diámetro exterior.

edificio, debe quedar por lo menos a 2 metros de distancia de toda proyección o alerodel edificio.

La distancia mínima de un pozo a un posible foco de contaminación debe ser losuficiente para asegurar que el flujo subterráneo del agua contaminada no llegue hastael pozo. No pueden establecerse distancias minimas arbitrarias, ya que las distanciasmínimas y seguras varían mucho según las características de las formaciones sub-terráneas.

Las siguientes distancias pueden utilizarse como gula cuando los materiales sub-terráneos reúnen las características de filtración natural de la arena:

Distanciade aisla-miento

Fuente de contaminación (en metros)

Cámara séptica .......................................... 20Cloaca de barro .......................................... 20Pozo negro .............................................. 30Pozo absorbente o campo de drenaje ....................... 20Corral de granja con buen drenaje ......................... 30Cloaca de hierro fundido con juntas bien cerradas ........... 5Corriente de agua abierta ................................. 30

Cuando las formaciones cerca de la superficie son de grava gruesa, caliza o de rocadesintegrada, las distancias indicadas no sirven de referencia, ya que se requierendistancias mayores. Se puede confiar en distancias sólo en medida limitada cuandomateriales subterráneos de esta clase permiten una filtración rápida del agua con muypoca purificación natural.

La tubería hermética del pozo debe sobresalir por lo menos medio metro sobre lasuperficie, y el extremo superior del caño debe estar por lo menos un metro sobre elnivel máximo registrado de la marea.

Diámetro del pozo

Un pozo puede o no tener igual diámetro desde su parte superior hasta la inferior.Es posible que después de iniciada la construcción con un tubo de cierto diámetro,

Abastecimientos subte!rró·npo. 131

Diseño de abastecimientos de agua

algunas condiciones subterráneas hagan necesario la reducción del diámetro del pozo acierta profundidad, para terminar después el pozo con un tubo de un diámetro máspequeño. El pozo debe ser lo suficientemente grande para acomodar la bomba conespacio libre adecuado. En la mayoría de los casos éste es el factor principal en laselección del diámetro de la parte superior del pozo. El cuadro 1 muestra los tamañosque se recomiendan para la cañería de acero para revestimiento, de acuerdo con lacapacidad de distintas bombas.

Los tubos de revestimiento, inclusive las juntas entre tramos, deben ser completa-mente herméticos. Otros requisitos serán estudiados más adelante en un párrafo sobremateriales y accesorios para tubos de revestimiento.

Pozos construidos en formaciones no consolidadas

Un pozo perforado y construido en materiales no consolidados tales como formacionesglaciales o aluviales, debe tener un revestimiento permanente o una combinación derevestimiento y criba que llegue hasta la profundidad total del pozo. La profundidadminima en la cual debe instalarse el revestimiento hermético depende del nivel debombeo del pozo.

Las reglas generales a seguir varían según la existencia o la ausencia de capas es-tables de arcilla que pudieran tener poca tendencia a derrumbarse alrededor delrevestimiento encima de la arena acuffera.

En los casos en que el pozo penetra en arena o en grava que tiende a derrumbarsepor toda su profundidad, y donde el nivel de bombeo no es mayor de 6 metros, el re-vestimiento debe extenderse por lo menos 3 metros por debajo del nivel de bombeo.Para niveles de bombeo de 6 a 8 metros debajo de la superficie, el revestimiento debeextenderse hasta los 10 metros, y para niveles de bombeo más profundos que 8 metros,el revestimiento debe extenderse por lo menos 2 metros por debajo del nivel más bajoanticipado.

En lugares donde la arcilla, la tosca y otros materiales relativamente estables seencuentran encima de la arena o grava acuífera, la parte superior del tubo de revesti-miento debe ser sellada en la perforación a través de la formación de estos materiales,por medio de inyecciones cementicias u otro método similar. La parte superior del hoyode perforación debe tener un diámetro mayor que el tubo de revestimiento para poderllevar a cabo esta cementación alrededor del revestimiento.

Si la sobrecapa encima del acuífero contiene capas de arena o grava a una pro-fundidad menor de 6 metros, es conveniente extender la perforación mayor para lacementación por lo menos un metro hacia adentro de la arcilla que se encuentre debajode estas capas sueltas que están a menos de 6 metros de profundidad. El espacio anulardebe llenarse con cemento o con otros materiales de esa naturaleza. El revestimientopermanente debe extenderse por lo menos 2 metros debajo del nivel de bombeo anti-cipado.

Cuando el material superyacente es solamente arcilla o algo similar hasta una pro-fundidad de 8 metros o más, el hoyo superior de perforación debe tener una profundidadde 6 metros por lo menos. El revestimiento permanente debe extenderse hasta 2 metrosdebajo del nivel de bombeo. Durante la instalación del revestimiento permanente, elhoyo superior debe mantenerse parcialmente lleno con una mezcla de arcilla liquida.Después de instalarse la criba en la arena acuffera, el espacio anular debe llenarsecompletamente con una mezcla espesa de arcilla o con cemento. Todo esto supone queel pozo ha sido construido por el método de percusión y que se ha instalado la criba

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Abastecimientos subterráneos

enchufándola por dentro del tubo de revestimiento, retirando este último después paraasí descubrir la criba en la arena acuffera.

Cuando se perfora por el método rotativo corriente, se requiere un procedimientodistinto para asegurar un sello hermético alrededor del revestimiento en elhoyo superior. El lodo de perforación puede servir de sello en el espacio anular siempreque el perforador no remueva el lodo de la parte superior del hoyo cuando se instala lacriba, ni cuando se desarrolla el pozo. Si durante estas operaciones este lodo se deslava,será necesario llenar la parte superior del hoyo con inyecciones cementicias o unamezcla espesa de arcilla líquida como una de las últimas medidas para completar elpozo, usando un método similar al que se utiliza para un pozo perforado a percusión.

El método de enchufamiento para instalar la criba ofrece ventajas precisas para laconstrucción de pozos sanitarios. Permite que el revestimiento se coloque inicialmenteen su posición permanente con cemento, o que no se le mueva durante un tiemposuficiente para que el lodo de perforación en el espacio anular alcance su máximacapacidad hermética y su mayor resistencia. Una vez que el revestimiento esté co-rrectamente sellado a través de los materiales de sobrecapa, se puede perforar másabajo en la formación acuffera para permitir la instalación de la criba enchufándolapor dentro del revestimiento.

Cuando se desea perforar hasta laprofundidad máxima del pozo para obtener muestrasde la formación acuífera antes de decidir sobre la profundidad donde se instalaría elrevestimiento, puede primero hacerse la perforación y la toma de muestras y despuésrellenar la parte inferior del pozo con arena. Luego se puede instalar el revestimiento ala profundidad requerida, y sellar con cemento la perforación en la forma antes descrita.

Después se puede deslavar la arena utilizando lodo de perforación con preferencia alagua, para así permitir la instalación de la criba sin estorbar al sello alrededor delrevestimiento.

También pueden emplearse otros sistemas para obtener los resultados que se deseen.El principio fundamental es proceder de tal modo que el revestimiento quede her-méticamente sellado en la formación, con atención especial a los 5 metros superioresdel revestimiento. El método de enchufe para instalar la criba facilita este procedi-miento. También permite retirar la criba y volver a instalarla si fuese necesario, sinestorbar el sello hermético del revestimiento ni el de sus alrededores.

Para obtener la capacidad máxima del pozo después de instalar la criba correcta-mente, es necesario "desarrollar" la formación en una zona lo más extensa posiblealrededor de la criba. El tamaño de la abertura de la ranura de la criba se seleccionageneralmente para retener de un 40 a un 50 % de la arena, a fin de que los granos másfinos de la formación puedan pasar por las aberturas durante el proceso de desarrollo.La extracción de los granos más finos deja una envoltura de materiales gruesos al-rededor de la criba. Si las aberturas de la ranura son demasiado pequefas, el desarrollono será eficaz y se reducirá el rendimiento del pozo. Si las aberturas son demasiadograndes, durante el desarrollo será extraído demasiado material, lo que causará unasedimentación del material subyacente. Además, quizás sea imposible obtener un pozolibre del paso de arena.

El proceso de desarrollo consiste en agitar el agua a través de las aberturas de lacriba, hacia afuera y hacia adentro, de modo que los granos penetren en ella. A medidaque se acumulan materiales dentro de la criba, se extraen periódicamente por bombeoo por achique. Este ciclo de agitación y de limpieza se continúa hasta que se estabilizala formación para que así el pozo ofrezca agua libre de arena.

Los métodos de agitación incluyen el manejo de un émbolo macizo para equipo de

133

Diseño de abastecimientos de agua

percusión, el uso de aire comprimido, o usando alternativamente el enjuague y elbombeo, incluyendo también la técnica de inyección horizontal del agua a presión. Elempleo de estos métodos varia según las formaciones acuíferas y el equipo disponible.Sin embargo, el objetivo de cada sistema es aumentar la permeabilidad de la formaciónalrededor de la criba y asegurar que se bombeará agua libre de arena del pozo termi-nado.

En vez de recurrir al desarrollo natural para crear una zona de gran permeabilidadalrededor de la criba, esta zona puede consistir también de una envoltura de gravillafina seleccionada especialmente, colocada artificialmente alrededor de la criba. Primerose coloca la criba bien centrada en una perforación de un diámetro de 140 a 400 mmmayor que la criba. El espacio anular de 70 a 200 mm de espesor se llena entonces conmaterial graduado uniformemente con granos 4 a 5 veces más grandes que la arena dela formación acuífera. La gravilla debe consistir de partículas redondeadas de pre-ferencia al material triturado. La gravilla debe introducirse por medio de un tubo-trompa de 50 mm de diámetro, aproximadamente, para asegurar su colocación sinsegregación de tamaños.

Después de colocar la envoltura de gravilla artificial, debe efectuarse una agitaciónfuerte del agua en el pozo. Siempre ocurre que una capa impermeable de arcilla y desedimento queda atrapada entre la envoltura de gravilla artificial y la formaciónnatural. Este material fino debe ser extraído a través de las porosidades de la gravillapara que el pozo rinda su máxima capacidad. Además, parte del material más fino delacuífero mismo debe ser extraído a través de la envoltura de gravilla para terminar elpozo libre de arena.

Pozos construidos en formaciones consolidadas

Dos tipos de rocas acuíferas deben tenerse en cuenta cuando se están trazando losdetalles de construcción de pozos sanitarios perforados en formaciones consolidadas.La piedra arenisca es un tipo de roca donde se encuentra agua, la que circula a travésde pequeñas porosidades similares a las que se encuentran en una formación de arenano consolidada. El tamaño de las aberturas generalmente es lo suficientemente pequeñopara filtrar el agua de manera eficaz a medida que pasa a través del acuífero.

Por otro lado, los acuíferos de basaldo y de caliza son rocas en las cuales se encuentrael agua en hendiduras, fracturas y canales. En muchos casos estas aberturas son de untamaño tan grande que no se produce ningún efecto de filtración cuando el agua correa través de ellas. En general, debe emplearse caliza y otras formaciones fracturadas ocon hendiduras como fuente de agua subterránea s61o cuando se encuentran por lomenos 10 metros por debajo de una sobrecapa de materiales no consolidados, y dondeesta sobrecapa se extiende por lo menos hasta 1.000 metros en todas direcciones desdeel lugar donde está el pozo.

Estas condiciones no pueden reunirse en algunos sitios, y posiblemente no haya otrafuente disponible. En tales situaciones el único procedimiento seguro es emplear unafloración continua para desinfectar el agua.

Cualquiera que sea el espesor de la sobrecapa, el tubo de revestimiento debe atra-vesar completamente los materiales no consolidados y asentarse firmemente en la for-mación de roca. Cuando el espesor de la sobrecapa es de 10 metros o más, deben cemen-tarse los 5 metros superiores del revestimiento a través de todo el espesor de materialno consolidado. Se permite una excepción cuando los materiales de la sobrecapa con-sisten íntegramente de arenas flojas que pueden derrumbarse alrededor del revesti-miento y así impedir la filtración directa de agua por los canales afuera del revesti-miento.

-

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Abastecimientos subterráneos 135

Los pozos construidos en formaciones de piedra arenisca deben tener el revestimientocementado a una profundidad mínima de 10 metros cuando los materiales no con-solidados tienen un espesor de 8 metros o menos. Si se encuentran más de 8 metros dearena floja encima de la piedra arenisca, debe asentarse el tubo de revestimiento enroca firme, pero la cementación no es imprescindible, aunque sí preferida. Sin embargo,si la sobrecapa es arcilla, es necesario que los 5 metros superiores del revestimiento seansellados con cemento en una perforación de sobretamaño.

A veces la piedra arenisca está cubierta por roca hendida. En tales circunstancias,el agua superficial contaminada puede correr fácilmente a través de la roca hendidahasta la parte superior de la formación de piedra arenisca sin filtración natural ade-cuada. Para construir correctamente un pozo bajo estas condiciones, debe revestirse laformación hendida hasta 5 metros hacia adentro de la formación de piedra arenisca,y debe ser sellada a todo lo largo.

Inyecciones cementicias para sellar el revestimiento

Se practica la cementación del revestimiento para evitar la filtración vertical delagua por su parte exterior. También dura más al protegerlo contra la corrosión ex-terior. Cualquier espacio anular que se produjera alrededor del revestimiento, ya seaaccidentalmente o a propósito, proporcionará un canal para filtración del agua haciaabajo, a no ser que se haga algo para sellar este espacio.

En formaciones movibles como la arena, el espacio alrededor del revestimiento sesellaria por sí solo en el momento que la arena lo encierra herméticamente alrededor deltubo. En muchos casos, también se comprimirla alrededor del tubo arcilla blanda ysaturada. En las formaciones más estables como la arcilla dura o roca, debe emplearsealgún método artificial para sellar el espacio alrededor del revestimiento, con el fin deproveer protección sanitaria.

El mejor material para rellenar y sellar el espacio anular alrededor del revestimientoes el cemento. En algunos casos, una mezcla de arcilla servirá para sellarlo adecuada-mente, pero hay que asegurarse que ésta no se seque al grado que cause rajaduras acualquier profundidad donde se requiera el sellado.

El cemento debe ser pórtland u otro de endurecimiento rápido, mezclado con nomás de 22 litros de agua por bolsa de cemento. Se puede agregar de 3 a 5% de bentonitapara mejorar sus propiedades de flujo y para reducir la contracción a medida que seendurece el cemento. Cuando si requiere un endurecimiento más rápido debido atemperaturas bajas, se puede agregar hasta 1,5% de cloruro de calcio por peso, enproporción al cemento.

Para este tipo de construcción de pozo, el hoyo superior de perforación debe tenerun diámetro de 50 a 100 mm mayor que el diámetro nominal del tubo de revestimiento.El ensanche de 100 mm es necesario cuando se coloca el cemento en el espacio anularpor medio de una cañería. Si se coloca el cemento por dentro del revestimiento, elensanche puede disminuirse hasta 50 mm.

Terminación superior del pozo

En cualquier pozo, el tubo de revestimiento debe sobresalir por lo menos 200 mmpor encima del piso de la casa de bombas, la cual debe haber sido instalada encima dela superficie establecida de acuerdo con lo recomendado en la parte de este trabajointitulada "Ubicación".* Cualquier respiradero o salida para mangueras de equipo de

*Véase pág. 130.

Abastecimientos subterrdneos 135

Diseño de abastecimientos de agua

aire debe prolongarse desde la terminación superior del pozo en forma de cañeríahermética, hasta 30 cm por lo menos encima del piso de la casa de bombas. El extremoabierto de esta cañería debe estar protegido para evitar la entrada de cuerpos extrañoso de sabandijas.

Cuando se instala la base de la bomba directamente sobre el revestimiento, debeasegurarse que éste encaje en un receso adecuado de la bomba. En tales casos, la basede la bomba debe cerrar la parte superior del pozo herméticamente. Cuando la bombano se instala directamente sobre el pozo, el tubo de admisión de agua desde el pozohasta la bomba debe conectarse al tubo de revestimiento con un cierre hermético deexpansión.

Materiales de construcción-Caños para revestimiento

La cañeria utilizada para revestimiento sirve de retención estructural a la pared deun pozo de agua, para excluir al agua indeseable que se encuentra en algunas forma-ciones acuíferas, y para conducir el agua verticalmente desde la sección de toma hastala bomba. El espesor y resistencia de la cañería deben ser suficientes para resistir lascargas impuestas durante y después de su instalación, sin peligro de que fracase laconstrucción.

La cañería de acero, con los espesores y el peso que se señalan en el cuadro 2, debeconsiderarse como norma mínima de calidad para ser usada en revestimientos depozos de agua. La experiencia ha demostrado que la cañería de acero que reúna estasespecificaciones es adecuada para satisfacer los requisitos de resistencia y para lograruna duración económica satisfactoria para el pozo en casi todas las condiciones.

CUADRO NO. 2.-Cafería de acero estándar, negra o galvanizada.

Diámetros Peso por metro

Tamafo nominal Interior Exterior Espesor de Ex tremoslisos enrosmm(m)(mm) la pare os lisos enroscados, con(rm)(mm) (mm) (mm) (Kgs) cukplas

153 154 168 7,1 8,60 8,70203 205 219 7,0 11,20 11,58254 259 273 7,8 15,52 16,20305 307 324 8,4 19,85 20,61356 (DE) 337 356 9,5 24,75 25,85406 (DE) 387 406 9,5 28,38508 (DE) 489 508 9,5 35,63610 (DE) 591 610 9,5 42,79

Cuando se necesita protección adicional contra agua o terreno corrosivo, se puedenutilizar cañerías de acero más gruesas. Como medida alternativa, se puede emplearcañería de metal anticorrosivo tal como bronce o acero inoxidable. El espesor de lapared de estos últimos tipos de cañería puede ser considerablemente menor de lo deta-llado en el cuadro 2 siempre y cuando la cañería reúna las condiciones estructuralesnecesarias para el método a emplearse en la instalación del revestimiento.

136

Abastecimientos subterrdneos

Los tramos de cañería para revestimiento pueden ser unidos por soldadura o porcuplas enroscadas. Cuando son hincados, el extremo inferior debe proveerse con unazapata.

Cuando se utiliza cañería de maniobra para facilitar las operaciones de perforaciónbajo ciertas condiciones, ésta puede tener un espesor menor de lo detallado en el cuadro2 siempre y cuando reúna las condiciones necesarias para el método a emplearse en lainstalación. Si se deja colocada la cañería de maniobra, el espacio anular entre ésta yel revestimiento debe llenarse con cemento. Si se retira la cañería de maniobra, elespacio anular fuera del revestimiento permanente debe ser rellenado con cemento.

En los casos donde se pueden emplear métodos especiales para instalar la cañerfasin que sufra daños estructurales, puede ser utilizado el revestimiento de cañeríaplástica y de cañería de cemento y amianto mezclado. Los métodos disponibles actual-mente para unir los tramos de estos tipos de cañería dificultan su uso como revesti-miento y causan mucha pérdida de tiempo. En los casos en que se encuentre aguaexcesivamente corrosiva, se puede emplear cañería plástica como forro dentro de lascañerías de acero. En este caso la tubería de acero puede tener menos espesor que loespecificado en el cuadro 2.

En pozos de poca profundidad perforados por el método rotatorio, se puede emplearcañería de cemento armado. Esta solamente se encuentra disponible en tramos cortosque no puedan conectarse herméticamente. Para tener una instalación sanitaria, lacañería debe revestirse entonces con hormigón introducido en un espacio anular de100 a 150 mm a su alrededor. Este revestimiento debe llegar a una profundidad de 10metros si es posible.

Materiales de construcción-Cribas para pozos

Los pozos que suministran agua desde formaciones no consolidadas generalmenteestán provistos de cribas. La criba es la sección de toma de agua de la instalación quepermite la entrada libre de agua desde el acuífero, evita que entre arena con el agua ysirve de soporte estructural del material suelto de la formación.

El diámetro exacto de la criba para un pozo determinado dependerá del método deinstalación. El largo útil de la criba debe ser calculado tomando en cuenta el espesorde la formación acuífera, el tipo de criba, el tamaño y espaciamiento de las aberturas,el caudal requerido y otros factores relacionados. La criba debe ser diseñada paraproducir una depresión mínima entre la capa acuífera y el pozo.

La forma de las aberturas o ranuras de la criba debe ser tal que no permita que seobstruyan. Las aberturas deben estar libres de bordes desiguales y de otras irregulari-dades que puedan acelerar su obstrucción o corrosión.

El diseño de la criba debe ser tal que provea un área descubierta máxima de acuerdocon el tamaño de las aberturas necesarias para controlar la arena del acuífero, y su-ficientemente fuerte como para soportar la formación. La criba debe construirse dematerial que no sea susceptible al efecto de la acción química del agua subterránea, nide soluciones químicas que pudieran utilizarse para disolver cualquier incrustaciónmineral que pudiera aparecer después de varios años de usar el pozo. La longitud dela criba y su ubicación en el pozo deben ser tales como para evitar que las aberturasde la criba queden sobre el nivel de bombeo.

Los materiales que se utilizan con más frecuencia para cribas son bronce silíceo,acero inoxidable tipo 304 y latón rojo que contenga menos del 20% de zinc. La correctaselección del material para la criba es un asunto de economía en el cual el carácter

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Diseño de abastecimientos de agua

químico del agua juega un papel importante. Cuando no existen datos para determinarcon exactitud el material adecuado, la selección debe basarse en la experiencia quese tenga en la zona o en las recomendaciones de un fabricante de cribas digno de con-fianza. Si se anticipa que en el futuro será necesario un tratamiento de ácido paradisolver las incrustaciones de depósitos minerales sobre la criba, el material elegidodebe ser capaz de resistir la acción corrosiva del tratamiento.

La criba debe estar provista de accesorios en los extremos para sellar la parte superiordel revestimiento y así evitar la entrada de arena, y también para cerrar el extremoinferior. Generalmente se emplea un obturador de plomo en el extremo superior si seinstala la criba enchufándolo por dentro del revestimiento. Este obturador debe colo-carse de modo que quede un traslape de 250 mm entre la criba y el revestimiento.Todos los accesorios, salvo el obturador de plomo y otros accesorios que a veces seemplean deben ser del mismo metal que la criba. Para evitar la corrosión galvánica, lacriba debe ser toda de un solo metal, con excepción de los accesorios mencionadosanteriormente.

Verticalidad y alineamiento de un pozo

La verticalidad y el alineamiento de todo pozo deben ser comprobados. El pozo nodebe salirse de la vertical y la variación del alineamiento no debe afectar la instalaciónni la operación del equipo de bombeo.

Desinfección

Todo pozo nuevo, modificado o reacondicionado, debe ser desinfectado, incluyendoel equipo de bombeo, antes de ser puesto en servicio para uso general. El interior deltubo de revestimiento debe estar bien lavado para remover el aceite, la grasa y elpreservativo de juntas. Después de completar la construcción del pozo y de instalarel equipo de bombeo, debe limpiarse el pozo y todo su equipo para remover cuerposextraños. La desinfección debe hacerse con una solución de 100 ppm de cloro por lomenos. El volumen de la solución de cloro debe igualar el volumen total del agua en elpozo.

El abandono de pozos

Cuando se retira un pozo temporalmente del servicio o se le mantiene como pozo deobservación, debe ser cerrada su parte superior con un tapón hermético enroscado osoldado.

Cuando un pozo de agua se abandona permanentemente, debe notificarse al de-partamento gubernamental pertinente. Si no se mantiene el pozo para observación opara otros fines, debe rellenarse completamente con hormigón, cemento u otro materialimpermeable, para evitar la filtración de agua de la superficie hacia el interior del pozoo por el exterior del tubo de revestimiento hasta el acuifero.

El propósito fundamental del sellado de pozos abandonados es restaurar, en loposible, las condiciones geológicas que existían antes de construir el pozo. Si se cumpleesta restauración, el objetivo del sellado de pozos para eliminar los riesgos físicos yevitar la contaminación del agua subterránea se habrá realizado adecuadamente.

138

Abastecimientos subterráneos 139

Registros de pozos

Debe elevarse a las autoridades gubernamentales pertinentes un informe de losresultados de toda perforación y de toda construcción de pozos. El informe debe in-cluir también datos sobre fracasos habidos en perforaciones exploratorias y sobre

pozos abandonados. El registro debe detallar con exactitud las ubicaciones de pozos,las elevaciones de la superficie, diámetros de los hoyos de perforación, orden corre-

lativo de cada tamaño y longitud de los tramos del revestimiento, descripción completade la criba, profundidad de sellos de cemento, niveles de agua, profundidades en las

cuales se ha utilizado dinamita, perfil geológico de las formaciones penetradas, y losanálisis de muestras de cada formación acuífera tomadas a intervalos de no menos de2 metros y en cada cambio pronunciado de la formación. También deben registrarselos análisis químicos y bacteriológicos de muestras de agua y todos los datos referentes

a pruebas de bombeo. Cuando se efectúa el reacondicionamiento, reparación o pro-

fundización de un pozo, deben ser registrados los mismos datos que en el caso de unaconstrucción nueva.

Tema IX

CONSIDERACIONES DE DISENO EN LA SEDIMENTACIONY FILTRACION DEL AGUA

KENNETH V. HILL

Socio, Greeley and Hansen, Consulting Engineers, Chicago, Illinois, E.U.A.

Introducción

Mucho hemos pensado en el tamaño de lasinstalaciones a las cuales se referirán estoscomentarios, a fin de que sean los más apro-piados para los problemas actuales deabastecimiento de agua de la AméricaLatina.

El Anuario Demográfico de las NacionesUnidas correspondiente a 1960 enumera untotal de 96 ciudades y áreas metropolitanasde Centro y Sur América que tienen pobla-ciones de más de 100.000 habitantes. Ladistribución de estases la siguiente:

América del Sur

Argentina ..... 20Bolivia ......... 1Brasil ......... 20Colombia ...... 13Chile .......... 4Ecuador ........ 2Paraguay ....... 1Perú ........... 3Uruguay ....... 1Venezuela ...... 5

70

ciudades, por paises,

América Central

Costa Rica .... 1El Salvador..... 1Guatemala ..... 1Honduras...... 1México ........ 19Nicaragua ...... 1Panamá ........ 1República

Dominicana.. 1

26

La población total de estas ciudades secalcula en 39.553.000 aproximadamente, osea, alrededor del 26 % de la población totalcalculada de todos los países, que es de150.500.000 habitantes aproximadamente.

De acuerdo con las estadísticas anteriores,los participantes en este Seminario deben detener más interés en las plantas para ciudadespequeñas que para las ciudades grandes. Porlo general, el diseño de grandes plantas detratamiento de agua presenta dificultadesque requieren soluciones especiales que notienen aplicabilidad general.

Por consiguiente, estos comentarios sereferirán a las instalaciones medianas ypequeñas.

1. Relación entre las características de lasaguas crudas y el tratamiento necesario

Existen cinco tipos de fuentes de abasteci-miento de agua, que son las siguientes: ríos,embalses, lagos naturales y aguas subte-rráneas procedentes de pozos y de manan-tiales.

Las primeras tres fuentes de abasteci-miento pueden tener características muyvariables que son afectadas por las épocas deseca y de lluvia, por las inundaciones y porlos períodos de sequía. En condiciones demucha precipitación, la turbidez tiende aaumentar mientras que la alcalinidad ydureza disminuyen. En tales casos tambiénel color puede aumentar. En condiciones depoca o ninguna precipitación, o en períodosde considerable sequía, la alcalinidad y ladureza tenderán a aumentar mientras que laturbidez y el color tienden a disminuir. Losolores y sabores producidos por organismos

140

Sedimentación y filtración 141

microscópicos disminuirán durante la épocade lluvias mientras que aumentarán en losperíodos de sequía.

Por lo general, las aguas provenientes defuentes superficiales requerirán en todomomento de sedimentación, filtración ydesinfección, con el objeto de convertirlas enpotables. Existen, sin embargo, embalses decuencas colectoras estrictamente controladasque no necesitan más tratamiento que ladesinfección y aereación en algunas oca-siones.

Las fuentes de abastecimiento prove-nientes de pozos instalados en depósitosglaciales o en roca, o de manantiales, seránmenos variables en sus características. Al-gunas de estas aguas cumplirán los requisitosde potabilidad tal como emergen a la super-ficie de la tierra. Sin embargo, otras re-querirán de procesos de ablandamiento o deremoción de hierro y manganeso con el ob-jeto de convertirlas en aguas apropiadas parael consumo doméstico.

Con el objeto de que se adapten a lascaracterísticas variables de las aguas super-ficiales, las plantas de tratamiento de éstasdeberán ser mucho más flexibles que aquéllasde abastecimientos de aguas subterráneas.

2. Relación entre la calidad deseada del aguatratada y el grado de tratamiento necesario

Esta relación es algo que depende mayor-mente del factor económico. Por lo general,puede obtenerse agua potable libre deturbidez, color, sabores y olores medianteprocesos de sedimentación, filtración ydesinfección. El costo de producir esa clasede agua es relativamente razonable y acep-tado en centenares de casos. Sin embargo, ennumerosos casos, después de años de expe-riencia, muchas comunidades no están satis-fechas con la calidad del agua tratada debidoa su dureza, y entonces se ha modificado elproceso de tratamiento a fin de incluirablandamiento.

Así, una ciudad que se abastece del LagoErie construyó una planta de tratamiento deagua que incluia sedimentación, filtración ydesinfección, para tratar 80 millones degalones por día. La dureza del agua tratadaera de 135-150 partes por millón, aproxi-madamente. Veinte años después se modificóesta planta de tratamiento para incluirablandamiento a fin de reducir la dureza a80-100 partes por millón.

Otra ciudad que tiene como fuente deabastecimiento el Rio Misisipí, construyóuna planta de tratamiento para coagulación,filtración y desinfección del agua. A los 16años de construida esta planta fue tambiénmodificada para incluir ablandamiento.

En otro caso, el agua proveniente de pozospoco profundos en terrenos de formaciónglacial contenía cantidades objetables dehierro y manganeso así como dureza con-siderable. Se utilizaba aereación y super-clorinación para eliminar el hierro y elmanganeso. Después de operar por 17 añoscon ese procedimiento la ciudad procedió aconstruir una nueva planta de tratamientoquímico para precipitar el hierro y el man-ganeso y reducir la dureza del agua.

En los Estados Unidos, el agua, en suestado natural, tiene características suma-mente variables. Las aguas en los estados dela Nueva Inglaterra así como en algunos delos estados del noroeste del Pacifico y de laregión del Lago Superior contienen canti-dades muy bajas de sólidos disueltos. Lapoblación de estos estados está acostum-brada y satisfecha con estas aguas blandas.Sin embargo, la gente que vive en aquelloslugares del país en donde las aguas naturalesson duras está también acostumbrada aellas y prefiere su sabor al del agua blanda.

A pesar de lo anterior, actualmente existela tendencia de aumentar el tratamiento delas aguas duras con el objeto de que seanmás adecuadas para el consumo doméstico.Por tal razón, cuando se proyecten plantasde coagulación y filtración, es conveniente el

Diseño de abastecimientos de agua

prever su conversión a plantas de ablanda-miento en el futuro.

3. Información sobre las características de lasaguas crudas para diseño

Este tema es tan amplio que resulta im-posible desarrollarlo adecuadamente en estetrabajo. Lo más que podemos hacer es seña-lar algunas de las medidas de seguridad quedeben ser consideradas en el diseño de unaplanta de tratamiento con relación a unafuente particular de abastecimiento. Entodos los casos asumiremos que no existeotra alternativa en lo que a la fuente serefiere.

En primer lugar, en el caso de un río, esesencial que se tenga el mayor conocimientoposible sobre la cuenca colectora y los usosque se da al río. Así, debemos preguntarnos:

a) ¿Está la cuenca colectora densamentepoblada?

b) ¿Se tratan adecuadamente las aguasservidas del área en cuestión?

c) ¿Utilizan las industrias locales el aguadel río, y tratan las aguas de desecho antesde retornarlas al río?

d) ¿Tiene el río un flujo o volumen alta-mente variable, y contiene grandes canti-dades de sedimento y arenilla o cascajo?

Las respuestas a estas preguntas deter-minarán lo siguiente: la necesidad de proveermecanismos de remoción de la arenilla a finde proteger las bombas de carga baja; lautilización de precloración a fin de aseguraruna desinfección adecuada; el uso de carbónactivado y/o dióxido de cloro para controlarolores y sabores y, por último, la utilizacióndel lavado superficial de filtros con el objetode mantenerlos limpios.

En el caso de un embalse, la ubicación dela toma y su diseño son de gran importanciaen la selección de un agua de la mejorcalidad.

En el caso de fuentes de origen subte-

rráneo, debe efectuarse una investigación lomás detenidamente posible con el objeto delocalizar agua de la mejor calidad en relacióna su contenido de minerales y pureza bacte-riológica. La amplitud de tal investigacióndependerá, naturalmente, de los fondosdisponibles.

4. Normas de diseño

La palabra "guías" para diseño parece sermás apropiada que la de "normas", ya queesta última da la sensación de inflexibilidad.

Se sugiere que ciertas prácticas o métodosde diseño podrán producir economías con-siderables sin afectar el rendimiento de lasplantas, siempre que estas tengan una super-visión técnica competente. Tales prácticasincluyen lo siguiente:

a) La aplicación de coagulantes químicosen la tubería de succión de las bombas decarga baja, o antes de un canalón de Par-shall, o en una tubería antes de un medidor,con el objeto de asegurar la mezcla de lassubstancias químicas con toda el agua cruda.Esta práctica elimina la utilización de unaparato mecánico de mezcla.

b) En lugar de floculadores mecánicosutilizar deflectores o desviadores en el pro-ceso de floculación.

c) La utilización de antracita en los filtros,en lugar de arena, a fin de disminuir la fre-cuencia del lavado, resultando en el uso debombas de lavado más pequeñas, menoresorificios de salida del agua de lavado, ytubería, válvulas y conexiones de menoresdiámetros. Si se pudieran utilizar planchas decarborundo como material recolector delagua filtrada así como para servir de soportea la antracita, podría pensarse en la elimina-ción de la grava o piedra y, por consiguiente,resultaría en el uso de tanques menos pro-fundos.

d) La aplicación de las substancias quími-cas mediante tanques de solución y cajas deorificio de alimentación constante en reem-

142

Sedimentación y filtración 143

plazo de alimentadores mecánicos-químicosgravimétricos.

e) La utilización de válvulas de control ycompuertas operadas manualmente, en lugarde unidades operadas hidráulicamente o poraire comprimido.

f) El uso de una persiana de madera paraencubrir y proteger los filtros y las galerías deoperación, reemplazando las losas de concretoy las superestructuras de albañilería.

g) El uso de canales abiertos en la base delos filtros para eliminar el agua de lavado, enlugar de tuberías o conductos en una galeríade tubos.

Todas las sugerencias anteriores, conexcepción de a) y c), son más aplicables aldiseño de plantas pequeñas que al de lasgrandes.

5. Eficiencia de las plantas de tratamiento

En 1929, el Servicio de Salud Pública delos Estados Unidos publicó un boletín titu-lado Studies of the Efficiency of Water Purifi-cation Processes ("Estudios de la Eficienciade los Procesos de Purificación del Agua").*Este informe trataba sobre la operación deun grupo selecto de plantas municipales depurificación localizadas a lo largo de losGrandes Lagos, y siguió a un informe similarrelacionado con la operación de plantas depurificación a lo largo del Rio Ohio y deotros ríos.

El estudio del Rio Ohio indicó: "que eltipo promedio de planta de filtración biendiseñada y operada, que trata agua del tipode la del Rio Ohio, debería ser capaz de pro-ducir un efluente final clorado de acuerdoa la norma revisada del Gobierno Federalsobre el contenido de B. coli partiendo de unagua cruda con un contenido de 5.000 B. colipor cada 100 cm3, aproximadamente. Ex-cluyendo la cloración, el máximo fuemucho más bajo, de 60 a 100 por cada 100cm3, aproximadamente.

* Public Health Bulletin No. 193, H. W. Streeter.

Una de las conclusiones del estudio reali-zado en la región de los Grandes Lagos fue:"que la planta tipo promedio del grupoestudiado, cuando contaba con postclora-ción de los filtros, era capaz de producirun efluente final que llenaba los requisitosprimarios de las normas revisadas de con-tenido de B. coli provenientes de aguascrudas con un indice B. coli que no excedíade 3.300 por cada 100 cm3 ... Que sin contarcon cloración la planta promedio de lamayoría más representativa del grupo noera capaz de producir un efluente que cum-pliera con las mismas normas partiendo deagua cruda con un indice B. coli que excedíauna cantidad entre 5 y 10 por cada 100 cm3".

Los datos proporcionados por el informeindican las relaciones entre los promediosdel número de bacterias descubierto diaria-mente en el agua cruda y los promedios delnúmero correspondiente observado en losefluentes de varias de las etapas del trata-miento, en tres de las plantas estudiadas,según aparece a continuación:

Contenido bacteriano, en 24 horas, a 37 o C.Tipo de agua

Ciudad Cruda Sedimen- Filtrada Clorinadatada

1 6.850 1.500 278 02 2.880 1.500 200 323 2.290 896 243 124 1.920 254 82 11

Ninguna de las plantas investigadas en laregión de los Grandes Lagos disponía deequipo de coagulación o mezcla por mediosmecánicos. En todas las plantas la turbidezdel agua por filtrar excedía de 5 partes pormillón.

En general, puede decirse que las prácticasmodernas de diseño y operación deben pro-ducir un agua tratada con una turbidez decero y libre de bacterias capaces de producirgas.

Pedimos disculpas por la relativa antigüe-dad del ejemplo anterior, que se considera

Diseño de abastecimientos de agua

como un estudio clásico en los anales deltratamiento de agua. Pocas plantas en losEstados Unidos efectúan análisis bacterio-lógicos rutinarios de la eficiencia lograda enla eliminación de bacterias en sus procesosde sedimentación y coagulación. Verdadera-mente, la mayoría de las plantas pequeñas(aquéllas que sirven a poblaciones menoresde 25.000 habitantes) no cuentan con con-troles de laboratorio en una forma rutinaria.Muchas de ellas utilizan el sistema de tomar5 muestras del agua tratada en la planta y enel sistema de distribución semanalmente, yenviarlas al Departamento de Salud Públicaestatal para su análisis.

El punto esencial de este asunto es el hechode que un diseño adecuado y una hábil opera-ción de la planta, combinado con una desin-fección cuidadosa del agua, son las garantíasmás seguras de producir agua potable entodo momento.

6. Criterios de diseño para plantas de trata-miento de agua

Al final de este trabajo se incluye uncuadro en el que se resumen, en orden crono-lógico, las bases de diseño de 48 plantas detratamiento construidas en los últimos 43años en los Estados Unidos. Podrá obser-varse que las plantas diseñadas en los últimosaños incluyen implementos mecánicos paracoagulación, lavado de filtros y ocasional-mente el uso de tanques de contacto desólidos en suspensión. Se llama la atencióntambién sobre la variedad de tipos de fondode filtros utilizados desde 1938.

El cuadro no muestra la utilización dedióxido de cloro como desinfectante en las

plantas de Niágara Falls y de Napoleón,Ohío, en donde existen facilidades para talpropósito. En estas dos plantas la fuente deabastecimiento es un río en donde ocasional-mente se vierten desechos que contienenfenoles.

7. Ocasiones en que se justifica el uso detanques de contacto de sólidos en suspensión

Los tanques de contacto de sólidos ensuspensión han demostrado ser capaces defuncionar satisfactoriamente y con graneficiencia en plantas de ablandamiento,siempre que se haya determinado adecuada-mente su capacidad y no se les someta acargas muy variables.

En el caso de coagulación su rendimientono ha sido tan preciso. En una sola ocasiónen nuestra práctica hemos utilizado este tipode tanque para coagulación. En ese caso, lafuente de abastecimiento era un río quetenía una turbidez mínima de 100 ppmaproximadamente, y existía una planta detipo convencional con tanques de sedimenta-ción y de coagulación. La nueva planta fuediseñada para operar a una capacidad cons-tante, mientras que la planta antigua con-tinuó operando bajo cargas variables. Seestima que el rendimiento de la nueva plantaes adecuado pero no mejor que el de la plantaantigua.

Habrá ocasiones en que el terreno obliguea utilizar este tipo de tanque en lugar deltipo convencional de tanque de dos pisos, yen tales casos se deberá tratar de operar lostanques a una capacidad constante y bajouna supervisión técnica competente.

144

BASES DE DISEÑO DE 48 PLANTASDE TRATAMIENTO DE AGUA

145

BASES DE DISEÑO DE 48 PLANTAS

CIUDAD WHITING JACKSONVILLE HARRODSBURGINDIANA ILLINOIS KENTUCKy

Población de diseño 15.620 20.200 5.000

Alio del diseño 1919 1920 1921Fuente de abastecimiento Lago Michigan Recodo del Salt Creek

Mauvoise-TerreTratamiento Coag. & Filtración Coag. & Filtración Coag. & FiltraciónCapacidad calculada de la planta 4,0 1,5 0,6

(MGD)

Aireadores, número y tamaño, 22-3" 28 boquillas 6-2/ 2boquillas

Tanques de mezclaRápido-Periodo de retención O O O

(min)Lento-Número 1 1 1

Capacidad total (gal) 11.500 4.450 5.000Período de retención (min) 4 4,25 12

Tanques de sedimentaciónTipo Convencional Convencional ConvencionalNúmero 1 1 1Capacidad total (gal) 700.000 130.000 65.000Período de desplazamiento 4,2 2,1 2,6

(horas)Profundidad media (pies) 15 12 13,5Tasa de aliviadero (gal/pies 2

/min)Eliminación de lodos

FiltrosNúmero 6 3 2Capacidad calculada para c/u 0,667 0,500 0,300

(MGD)Superficie de c/u en pies2 234 174 108

(superficie de filtración)Area total en pies cuadrados 2.004 522 216Material filtrante y profundidad 45 45 48

totalProfundidad de arena (pulg) 30 30 30Profundidad de gravilla (pulg) 15 15 15Tipo de drenajes inferiores () ($) ($)Método de lavado Bomba de lavado Válvula reguladora a Contracorriente de las

presión tuberiasAscenso del lavado inferior

(pulg/min)Ascenso del lavado de superficie

(pulg/min)

Depósito de agua filtradaCapacidad (gal) 900.000 56.400 100.000Profundidad (pies) 14 9,5 14,5

Depósito en las tuberías princi- 0 2.300.000 300.000pales (gal)

Capacidad de depósito total (gal) 900.000 2.356.400 400.000Proporción del depósito con la 0,225 1,57 0,667

capacidad de la planta

Tanques de depósito químico- 2 2 2númeroCapacidad total (gal) 3.400 2.000 1.600

Máquinas de alimentación en secoCloradoresAmoniadoresFluoradores

Greeley and Hansen, Engrs., 14 E. Jackson Blvd., Chicago, Illinois, E.U.A.t Tanques de contacto de sólidos en suspensión.

Múltiple y laterales de hierro fundido.

146

DE TRATAMIENTO DE AGUA

WINNETKA BENTON HARBOR WARSAW LITCHFIELD PORTAGEILLINOIS MICHIGAN INDIANA ILLINOIS WISCONSIN

19.600 20.000 14.000 8.000 6.300

1921-26-31 1922 1923 1924 1924Lago Michigan Río St. Joseph Lago Winona Presa de embalse Río Wisconsin

Coag. & Filtración Blando Coag. & Filtración Coag. & Filtración Coag. & Filtración6 2 1,5 1,5 1,5

O 0 0 0 0

0 0 0 0 0

2 5 1 1 3127.800 75.000 5.000 5.000 12.500

31 54 5 5 12

Convencional Cont. Sol.t Convencional Convencional Convencional2 2 1 1 2-Sub. Div.

695.000 665.000 120.000 120.000 137.5002,8 8,0 1,9 1,9 2,2

14 17 13 12 13

8 4 3 3 30,750 0,500 0,500 0,500 0,500

262,5 174 174 174 174

2.100 696 522 522 52248 48 48 48 48

30 30 30 30 3018 18 18 18 18

(i) () () (i) (1)Bomba de lavado Tanque de gravedad Bomba de lavado Bomba de lavado Bomba de lavado

2.230.000 750.000 130.000 300.000 160.00013,5 12,5 14 13,5 1450.000 Tanque elevado 200.000 290.000

2.280.000 500.000 450.0000,38 0,333 0,300

2 2 2 Concreto

2.000 2.200 1.2001 3 2

147

BASES DE DISEÑO DE 48 PLANTAS

CIUDAD CENTRALIAILLINOIS

EVANSTONILLINOIS

DANVILLFKENTUCKY

Población de diseño 18.000 100.000 5.100

Año del diseño 1924 1913-24 1924Fuente de abastecimiento Presa de embalse Lago Michigan Rio DixTratamiento Coag. & Filtración Coag. & Filtración Coag. & FiltraciónCapacidad calculada de la planta 3,0 24,0 1,5

(MGD)

Aireadores, número y tamaño, 18-3" 0 0boquillas

Tanques de mezclaRApido-Perlodo de retención 0 0 0

(min)Lento-Número 1 2 1

Capacidad total (gal) 19.800 340.000 17.100Periodo de retención (min) 9,5 20 16

Tanques de sedimentaciónTipo Convencional Convencional ConvencionalNúmero 2 4 2Capacidad total (gal) 245.600 1.700.000 250.000Periodo de desplazamiento 2,0 1,7 4,0

(horas)Profundidad media (pies) 15 15 15Tasa de aliviadero (gal/pies2

/min)Eliminación de lodos

FiltrosNúmero 4 12 3Capacidad calculada para c/u 0,750 2.000 0,500

(MGD)Superficie de c/u en pies2 260 740 174

(superficie de filtración)Area total en pies cuadrados 1.040 8.850 522Material filtrante y profundidad 48 47 48

totalProfundidad de arena (pulg) 30 27 30Profundidad de gravilla (pulg) 18 20 18Tipo de drenajes inferiores () ()Método de lavado Bomba de lavado Tanque de gravedad Bomba de lavadoAscenso del lavado inferior

(pulg/min)Ascenso del lavado de superficie

(pulg/min)

DeDósito de agua filtradaCapacidad (gal) 474.000 2.666.000 500.000Profundidad (pies) 17,5 10-12 16

Depósito en las tuberías princi- 0 0 226.000pales (gal)

Capacidad de depósito total (gal) 474.000 2.666.000 726.000Proporción del depósito con la 0,158 0,111 0,483

capacidad de la planta

Tanques de depósito químico- 2 3 2 MaderanúmeroCapacidad total (gal) 2.000 1.700 2.000

Máquinas de alimentación en secoCloradoresAmoniadoresFluoradores

Greeley and Hansen, Engrs., 14 E. Jackson Blvd., Chicago, Illinois, E.U.A.: Múltiple y laterales de hierro fundido.

148

DE TRATAMIENTO DE AGUA (cont.)

SOUTH HAVENMICHIGAN

7.500

1926Lago MichiganCoag. & Filtración

1,5

1927-31Griffy's CreekCoag. & Filtración

2,0

1926-31Lago MichiganCoag. & Filtración

7,2

1928Lago ChautauquaCoag. & Filtración11,125 (3 Filt.)0,75 (2 Filt.)

1928Lago MichiganCoag. & Filtración

1,02

0 12-3" 0 Tipo fuente 0

0 0 O 0 0

1 1 1 1 115.500 14.200 26.400 16.700 15.900

15 10 5,3 32 min. (2 Filt.) 2321 min. (3 Filt.)

Convencional Convencional Convencional Convencional Convencional1 1 2 1

260.000 167.000 246.000 114.000 84.2004,2 2,0 2,6 1,5 2,0

15 13 11,5 14,4 10,75

3 4 8 3 20,500 0,500 0,9 0,375 0,51

174 175 312 132 175

522 700 2.500 396 35048 48 48 48 48

30 30 30 30 3018 18 18 18 18(V (1) (*) () ()

Bomba de lavado Bomba de lavado Bomba de lavado Bomba de lavado Bomba de lavado

57.000 320.000 200.000 90.000 80.00012,5 14 9,5 14 12,5

1.500.000 1.500.000 280.000 300.000 200.000

1.557.000 1.820.000 480.000 390.000 280.0001,04 0,91 0,067 )0,52 (2 Filt.) 0,28

10,312 (3 Filt.)

2

1.0002 2 2 2

149

BLOOMINGTON LAKE FOREST CHAUTAUQUA KENILWORTHINDIANA ILLINOIS NUEVA YORK ILLINOIS

17.000 15.000

BASES DE DISEÑO DE 48 PLANTAS

BARRANQUILLACOLOMBIA

AMÉRICA DEL SURHIGHLAND'PARK

ILLINOISGRAND HAVEN

MICHIGAN

Población de diseño 125.000 35.000

Año del diseño 1928 1929 1927Fuente de abastecimiento Río Magdalena Lago Michigan Río Grand

Tratamiento Coag. & Filtración Coag. & Filtración Coag. & FiltraciónCapacidad calculada de la planta 8,0 7,0 2,0

(MGD)

Aireadores, número y tamaño, 50-3" 26-4" 12-16boquillas

Tanques de mezclaRápido-Período de retención 0 0 0

(min)Lento-Número 2 2 1

Capacidad total (gal) 250.000 239.000 20.800Período de retención (min) 45 49 15

Tanques de sedimentaciónTipo Convencional Convencional ConvencionalNúmero 2 2 2Capacidad total (gal) 2.000.000 900.000 336.000Período de desplazamiento 6,0 3,1 4,0

(horas)Profundidad media (pies) 14,75 15 12,5Tasa de aliviadero (gal/pies2

/min)Eliminación de lodos

FiltrosNúmero 4 4 4Capacidad calculada para c/u 2,0 1,75 0,5

(MGD)Superficie de c/u en pies2 720 610 175

(superficie de filtración)Area total en pies cuadrados 2.880 2.440 700Material filtrante y profundidad 45 48 48

totalProfundidad de arena (pulg) 27 30 30Profundidad de gravilla (pulg) 18 18 18Tipo de drenajes inferiores ($) ($) ($)

Método de lavado Tanque de gravedad Tanque de gravedad Bomba de lavado

Ascenso del lavado inferior(pulg/min)

Ascenso del lavado de superficie(pulg/min)

Depósito de agua filtradaCapacidad (gal) 1.375.000 1.400.000 105.000Profundidad (pies) 10,33 14 11,0

Depósito en las tuberías princi- 3.000.000 500.000 1.000.000pales (gal)

Capacidad de depósito total (gal) I 4.375.000 1.900.000 1.105.000Proporción del depósito con la 0,547 0,27 0,55

capacidad de la planta

Tanques de depósito químico-númeroCapacidad total (gal)

Máquinas de alimentación en seco 6 4 2CloradoresAmoniadoresFluoradores

CIUDAD

Greeley and Hansen, Engrs., 14 E. Jackson Blvd., Chicago, Illinois, E.U.A.* Tipo bandeja perforada.$ Múltiple y laterales de hierro fundido.

150

DE TRATAMIENTO DE AGUA (cont.)

BENHAM MOLINE WILMETTE MICHIGAN CITY HAMMONDKENTUCKY ILLINOIS ILLINOIS INDIANA INDIANA

3.000 50.000 38.000 35.000 100.000

1930 1932 1933 1934 1935-36Maggard Brook Río Misisipi Lago Michigan Lago Michigan Lago MichiganScotts BrookCoag. & Filtración Blando Coag. & Filtración Coag. & Filtración Coag. & Filtración

0,6 5,0 6,0 8,0 20,0

Band. perf.* 24-4" 0 0 0

O O O O O1 2 2 1 8

10.400 147.000 186.900 167.000 503.00025 42 45 30 36

Convencional Convencional Convencional Convencional Convencional1 2 2 2 2

82.100 1.440.000 904.000 1.000.000 3.510.0004,2 6,9 3,6 3,0 4,2

15,75 17,75 15 17,0 20

2 4 4 4 80,3 1,25 1,5 2,0 2,5

108 435 522 715 878

216 1.740 2.090 2.860 7.02448 48 48 48 48

30 30 30 30 3018 18 18 18 18

($) (T) () () (W)Blocks Wagner

Bomba de lavado Tanque de gravedad Bomba de lavado Tanque de gravedad Tanque de gravedad

3.016.000450.000 860.000 1.280.000 1.500.000 4.000.000

5,0 18,25 14 17 18135.000 400.000 750.000 1.500.000

585.000 3.876.000 1.680.000 2.250.000 5.500.0000,97 0,777 0,28 0,28 0,28

Madera

6504 4 3 4

151

BASES DE DISERO DE 48 PLANTAS

CIUDAD

Población de diseño

SANDUSKY ¡'ORTAGE, WISCONSIN TOLEDOSANDUSKY

OHIO

36.000

PORTAGE, WISCONSINAmpliado

7.500

TOLEDOOHIO

670.000

Año del diseño 1938 1939 1939-40Fuente de abastecimiento Lago Erie Rio Wisconsin Lago ErieTratamiento Coag. & Filtración Ablandamiento Coag. & Filtraci6nCapacidad calculada de la planta 9,0 2,0 80,0

(MGD)

Aireadores, número y tamafño, O O oboquillas

Tanques de mezclaRápido-Periodo de retención 0 0 0

(min)Lento-Número 2 2 4

Capacidad total (gal) 300.000 46.500 2.250.000Período de retención (min) 48 34 41

Tanques de sedimentaciónTipo Convencional Cont. Sol.t ConvencionalNúmero 2 2 4Capacidad total (gal) 1.500.000 443.500 10.000.000Periodo de desplazamiento 4,0 5,3 3,0

(horas)Profundidad media (pies) 15,38 15 15Tasa de aliviadero (gal/pies2

/min)Eliminación de lodos

FiltrosNúmero 6 4 20Capacidad calculada para c/u 1,5 0,5 4

(MGD)Superficie de c/u en pies 2 522,5 174 1.393

(superficie de filtración)Area total en pies cuadrados 3.135 696 27.860Material filtrante y profundidad 48 48 45

totalProfundidad de arena (pulg) 30 30 29Profundidad de gravilla (pulg) 18 18 16Tipo de drenajes inferiores Wheeler ( WheelerMétodo de lavado Tanque de gravedad Bomba de lavado Tanque

Ascenso del lavado inferior(pulg/min)

Ascenso del lavado de superficie(pulg/min)

Depósito de agua filtradaCapacidad (gal) 1.900.000 160.000 35.000.000Profundidad (pies) 18,75 14 18

Depósito en las tuberías princi- 1.000.000 290.000 1.000.000pales (gal)

Capacidad de depósito total (gal) 2.900.000 450.000 36.000.000Proporción del depósito con la 0,32 0,225 0,45

capacidad de la planta

Tanques de depósito químico-númeroCapacidad total (gal)

Máquinas de alimentación en seco 5 4CloradoresAmoniadoresFluoradores

Greeley and Hansen, Engrs., 14 E. Jackson Blvd., Chicago, Illinois, E.U.A.t Tanques de contacto de sólidos en suspensión.: Múltiple y laterales de hierro fundido.

6

152

DE TRATAMIENTO DE AGUA (cont.)

NEGAUNEE ROCK ISLAND PORT WASHINGTON WARSAW MOLINEMICHIGAN ARSENAL, ILLINOIS WISCONSIN INDIANA ILLINOIS

7.000 20.000 6.000 16.000 48.000

1932 1943 1946-47 1949 1948Lago Teal Río Misisipi Lago Michigan Lago Winona Río MisisipíCoag. & Filtración Coag. & Filtración Coag. & Filtración Coag. & Filtración Ablandamiento

1,5 2,0 1,5 2,0 7,5

0 0 0 0 No se usa

4 min. 5 min. 6 min. 5 min. 5 min.

2 2 2 2 346.000 70.200 43.400 28.000 147.000

40 min. 45 min. 36 min. 20 min. 28

Convencional Convencional Convencional Convencional Convencional2 2 2 2 3

245.000 485.000 250.000 120.000 2.100.0003,9 5,8 4,0 1,45 6,7

12,5 15 13,5 13 14,67

Mecánica

3 4 3 4 60,5 0,50 0,50 0,50 1,25

180 180 180 174 435

540 720 540 700 2.61042 42 42 48 44 & 38

30 30 30 30 3012 12 12 18 4 Filt./14.4-8

Wheeler Wheeler Wheeler (1) 4-($) LeopoldBomba de lavado Red de alta presión Bomba de lavado Bomba de lavado Bomba y tanque de

lavado24 24

6

120.000 745.000 225.000 234.000 3.000.0009,33 15,5 13 14 18

300.000 200.000 200.000 400.000 1.000.000

420.000 945.000 425.000 634.000 4.000.0000,36 0,475 0,283 0,32 0,535

4 4 5 3 52 4

1

153

BASES DE DISEÑO DE 48 PLANTAS

I I I

CIUDAD ROCK ISLAND NIAGARA FALLS ST. PETERSBURGILLINOIS NUEVA YORK FLORIDA

Población de diseño 62.000 120.000 310.000

Año del diseño 1950 1950 1951Fuente de abastecimiento Río Misisipi Río Niágara PozosTratamiento Coag. & Filtración BlandoCapacidad calculada de la planta 13,5 32,0 25,8

(MGD)

Aireadores, número y tamaño, 0 0 Cascadaboquillas

Tanques de mezclaRápido-Periodo de retención 0 0 0

(min)Lento-Número 5 min. 4

Capacidad total (gal) 500.000Período de retención (min) 90

Tanques de sedimentaciónTipo Convencional Cont. Sol.t

Número 4 2Capacidad total (gal) 4.700.000 16.700.000Período de desplazamiento 3,5

(horas)Profundidad media (pies) 15,7Tasa de aliviadero (gal/pies 2 1,27

/min)Eliminación de lodos Mecánica

FiltrosNúmero 10 8 4Capacidad calculada para c/u 1,0 4,0 5,5

(MGD)Superficie de c/u en pies2 370 1.655 960

(superficie de filtración)Area total en pies cuadrados 3.700 13.240 3.840Material filtrante y profundidad 46 35 34

totalProfundidad de arena (pulg) 30 Antracita 27 21Profundidad de gravilla (pulg) 16 8 13Tipo de drenajes inferiores Plancha porosa Plancha porosa LeopoldMétodo de lavado Tanque elevado Bomba de lavadoAscenso del lavado inferior 30 30 26,6

(pulg/min)Ascenso del lavado de superficie

(pulg/min)

Depósito de agua filtradaCapacidad (gal) 11.000.000 6.200.000 3.160.000Profundidad (pies)

Depósito en las tuberías princi- 1.600.000 2.750.000 12.000.000pales (gal)

Capacidad de depósito total (gal) 12.600.000 8.950.000 15.160.000Proporción del depósito con la 0,935 0,29 0,59

capacidad de la planta

Tanques de depósito químico-númeroCapacidad total (gal)

Máquinas de alimentación en secoCloradoresAmoniadoresFluoradores

32

1 Am.

62

52

1 Anhid. carb.1

Greeley and Hansen, Engrs., 14 E. Jackson Blvd., Chicago, Illinois, E.U.A.t Tanques de contacto de sólidos en suspensión.

154

_

DE TRATAMIENTO DE AGUA (cont.)

SIOUX FALLS BARRANQUILLA CAMPBELL SOUP LEAD BELT CO. WAUKEGANDAKOTA COLOMBIA NAPOLEóN BONNE TERRE ILLINOISDEL SUR AMERICA DEL SUR OHIO MISSOURI

361.300 Industria 15.000 62.000

1951 1952 1954 1953 1954Pozos Rio Magdalena Río Maumee Aguas de mina Lago MichiganCoag. & Filtración Coag. & Filtración Coag., abland., filtración Coag. & Filtración Coag & Filtración

20,0 28,0 7,6 1,5 10,0

O O O O O

6,2 min. 0 0 0 5,75 min.

134.000

30 35

Cont. Sol.t Convencional & Cont. Sol.t Convencional ConvencionalCont. Sol.it

3 2 Cont. Sol.t 2 2 21.125.000 187.000 1.400.000

1,35 1,25 3 2,45

16 15,7 13,5 201,46 1,85 Cont. Sol.i 1,35

5 14 6 3 104,0 2,0 1,25 0,5 1,0

700 700 440 176 350

3.500 9.800 2.640 528 3.500Antracita Antracita 32 31 49

30 24 24 27 308 4 19

Plancha porosa Plancha porosa Leopold LeopoldBomba de lavado Tanque de lavado Bomba de lavado Bomba de lavado

30 25,6 24

1,35

5.200.000 1.250.000 640.000 495.000 4.100.00021,25 14 15,5 & 9,5

1.905.000 10.750.000 160.000

7.105.000 12.000.000 655.000 5.570.0000,36 0,43 0,43 0,48

5 5 2 22 3 2 1

1 Sol. calg.

155

BASES DE DISEÑO DE 48 PLANTAS

CIUDAD LAKE FORESTILLINOIS

HIGHLAND PARKILLINOIS

KENILWORTHILLINOIS

Población de diseño 17.000 51.000

Añio del diseño 1926-31-1956 1959 1959Fuente de abastecimiento Lago Michigan Lago Michigan Lago MichiganTratamiento Coag. & Filtración Coag. & Filtración Coag. & FiltraciónCapacidad calculada de la planta 9,6 21,0 1,5

(MGD)

Aireadores, núimero y tamaño, O No se usa Oboquillas

Tanques de mezclaRápido-Período de retención 0 0,65 min. 3 min.

(min)Lento-Núimero 2 4 1

Capacidad total (gal) 290.000 457.750 41.500Periodo de retención (min) 45 94,2 39,4

Tanques de sedimentaciónTipo Convencional Convencional Convencional

Número 3 4 3Capacidad total (gal) 1.150.000 1.806.000 187.000Periodo de desplazamiento 3 6,18 3(horas)Profundidad media (pies) 14 15 11,5Tasa de aliviadero (gal/pies 2

/min)Eliminación de lodos

FiltrosNúimero 8 8 3Capacidad calculada para c/u 0,9 2,63 0,5

(MGD)Superficie de c/u en pies2 312 610 175

(superficie de filtración)Area total en pies cuadrados 2.500 4.880 525Material filtrante y profundidad 48 42 48

totalProfundidad de arena (pulg) 30 30 30Profundidad de gravilla (pulg) 18 12 18Tipo de drenajes inferiores (: ) () Wheeler 2-(:)-1-LeopoldMétodo de lavado Bomba de lavadoAscenso del lavado inferior 24 24

(pulg/min)Ascenso del lavado de superficie 0,8

(pulg/min)

Depósito de agua filtradaCapacidad (gal) 2.515.000 2.500.000 200.000Profundidad (pies) 20,42 10

Depósito en las tuberías princi- 200.000 4.000.000 200.000pales (gal)

Capacidad de depósito total (gal) 2.715.000 6.800.000 400.000Proporción del depósito con la 0,28 0,32 0,27

capacidad de la planta

Tanques de depósito químico-númeroCapacidad total (gal)

Máquinas de alimentación en seco 5 3 3Cloradores 2 2 2Amoniadores 2 1 Sulf. amonioFluoradores 1 Fluor. sódico

Greeley and Hansen, Engrs., 14 E. Jackson Blvd., Chicago, Illinois, E.U.A.t Tanques de contacto de sólidos en suspensión.

Múltiple y laterales de hierro fundido.

156

· I

DE TRATAMIENTO DE AGUA (cont.)

MOLINE PARR FOREST TULLAHOMA BARRANQUILLAMOLINOSE PARK FOREST TULLAHOMA ST. PETERSBURG COLOMBIAILLINOIS ILLINOIS TENNESSEE FLORIDA AMÉRICA DEL SUR

48.000 38.000 17.000 364.000 1.250.000

1958 1958 1942 & 1958 1961 1960Rio Misisipí Pozos Manantial Pozos Río MagdalenaAblandamiento Ablandamiento Coag. & Filtración Ablandamiento Coag. & Filtración

12,0 3,2 2,5 65,1 (65%) 44,0

O O O O O

0 0 3,5 min. 15 seg. 0

2 4 452.000 572.000

30 30 30

Cont. Sol.t Cont. Sol.t Convencional Cont. Sol.t Convencional &Cont. Sol.t

2 3 2 4460.000 700.000 420.000 34.700.000 25.300.000

0,9 4 4,5

14,67 14,25 21 15,881,65 640

Mecánica

8 4 5 10 221,25 0,8 0,5 2,0

435 225 171 960 720

3.480 900 855 9.600 5.76044 & 38 41 48 56 Antracita 37

30 27 30 34 244 Filt/14.4-8 14 18 214-(t) Leopold (W) () Leopold Plancha porosaBomba de lavado Bomba de lavado Bomba de lavado Tanque elevado

24 37

3.000.000 1.120.000 1.000.000 2.140.00018 15

8.000.000 500.000 550.000 16.950.000

5.000.000 1.620.000 1.550.000 19.090.0000,42 0,51 0,62 0,43

13.500

5 1 4 64 2 2 2

Granel

157

Tema X

OTROS PROBLEMAS DE DISENO EN EL TRATAMIENTO DE AGUA:MECANIZACION Y AUTOMATIZACION, DESINFECCION POR

CLORACION Y TRATAMIENTOS ESPECIALES

VICTORIO L. INGLESE

Profesor de Abastecimiento de Agua, Facultad de IngenieriaUniversidad Nacional de Buenos Aires, Buenos Aires, Argentina

I. MECANIZACION Y AUTOMATIZACION

La mecanización y el empleo de equiposautomáticos en la potabilización y distribu-ción del agua tienen por objeto facilitar lastareas manuales y reducir el personal necesa-rio, a fin de lograr una mayor eficiencia y unmenor costo en la operación.

Como ejemplos típicos de mecanización yautomatización, pueden citarse: el acciona-miento eléctrico e hidráulico de válvulas; losdosificadores de productos químicos secos;los reguladores de filtración; los equiposindicadores y graforregistradores; el co-mando a distancia; los dispositivos auto-máticos para detener y poner en marchamotores eléctricos y ciertos aditamentos,tales como flotantes, etc.

También puede ser necesario llevar a caboun conjunto de operaciones, como porejemplo, el lavado de un filtro en formaautomática, con equipo de arranque manualy de suficiente elasticidad como para podervariar los factores que contribuyen a un buenlavado.

En todos los casos, el diseño respectivodeberá adecuarse a las condiciones locales,teniendo en cuenta el equipo, manutencióny servicios disponibles, etc. Con todo, y muyespecialmente en instalaciones pequeñas,resulta aconsejable evitar el uso de disposi-

tivos complicados que exijan personal muyespecializado para conservarlo.

En instalaciones medianas o grandes noes conveniente que haya una excesiva cen-tralización de los controles a cargo de unasola persona, pues puede resultar una res-ponsabilidad muy pesada y puede tambiéntener serias consecuencias en caso de acci-dentes.

Además, no debe olvidarse que toda insta-lación mecanizada o automática debe estarconstruida de manera que pueda funcionarmanualmente ante cualquier eventualidad,y que es necesario disponer de personal capazde reparar las fallas de los respectivos apara-tos. La disposición general del diseño debeser tal que dichas fallas no puedan provocarnunca graves inconvenientes, sobre todo enla calidad del agua tratada.

En resumen, se estima que debe haber unatendencia hacia la mecanización y automati-zación progresiva de las instalaciones, ade-cuándolas a las condiciones locales y dotán-dolas de los elementos de registro y de controlnecesarios para obtener el máximo rendi-miento posible.

II. DESINFECCION POR CLORACION

La desinfección del agua de consumo tienepor objeto asegurar su calidad bacterio-

158

Tratamiento de agua 159

lógica, y ésta constituye la etapa más im-portante de su tratamiento. No es necesarioesterilizar el agua o destruir todas las bacte-rias, sino que basta con su desinfección, esdecir, con obtener una reducción apreciablede su contenido bacteriano y la destruccióntotal de las bacterias patógenas.

En la mayoría de las aguas, las bacteriaspatógenas pueden eliminarse por cloración enmedia hora, con una dosis de 0,2 ppm. Si haymateria orgánica abundante, la dosis indi-cada puede ser insuficiente o la acción efec-tiva muy retardada. También influye el pHdel agua, ya que, por ejemplo, el colibacilo,tomado generalmente como indice de con-taminación, se elimina:

A pH 6-7 en menos de 2 minutos.. " 8 ." " 4 ". .. 9 "1 " "6 "6

Recordemos que, en general, el proyectode toda planta de potabilización de aguaincluye, por lo menos como etapa final, ladesinfección del agua para asegurar que nosobrevivan bacterias patógenas; además, seadmite que una parte del desinfectante debellegar, sin excepción, a todos los lugares de lared de distribución, aun a los más apartados,a fin de evitar la reinfección del agua o lascontaminaciones secundarias. Esto último esválido también para el caso de suministroscon aguas microbiológicamente puras deorigen, así como las provenientes de fuentessubterráneas profundas.

Entre los distintos métodos de desin-fección empleados en la actualidad, nosocuparemos a continuación de la cloración,por ser éste el método casi exclusivamenteutilizado en América. Para comenzar,recordemos que el cloro se usa generalmenteen dos formas distintas: a) hipoclorito y b)cloro puro.

a) Hipoclorito--Cuando el consumo decloro de una planta de tratamiento esinferior a 5-10 Kg/día, resulta aconsejableefectuar la desinfección a base de hipo-clorito, por su sencillez y facilidad de

manejo que no requiere personal especia-lizado.

El hipoclorito de sodio tiene aproximada-mente un 10% de cloro activo, almace-nándose en demajuanas de 10 a 20 litros decapacidad, que deben mantenerse en lugaresfrescos y oscuros para evitar la reduccióndel tenor del cloro. Puede diluirse hasta el1% antes de usarse, y aplicarse en forma desolución acuosa mediante dosificadores deregulación manual y accionamiento mecánicoo hidráulico, de caudal constante o pro-porcional, en cámara abierta o cañería apresión.

El empleo de demajuanas de vidrio, exigegran manipulación de envases y un lugaradecuado para almacenamiento. En lugarde usarse cloro líquido, también puedenusarse sales de cloro o equivalentes enestado sólido. Este cloro sólido general-mente es suministrado en recipientes her-méticos, y hasta con un 70 % de cloro activo.En el momento de utilizarse, este productose mezcla con agua (sólo diluida) y estamezcla se usa finalmente para tratar elagua.

Estimamos recomendable, como soluciónpráctica y económica para preparar ladilución de hipoclorito que se va a inyectaral agua, el empleo de depósitos prefabricadosde cemento de asbesto de 50, 100 ó 200litros de capacidad.

b) Cloro puro-Cuando el consumo decloro es superior a 5-10 Kg/día, resultaconveniente utilizar cloro puro.

El cloro puro se almacena a presión,generalmente en cilindros de acero de 50 a100 Kg, siendo el contenido una mezcla degas y líquido, en función de la temperaturay de la presión interna. Para su aplicaciónse pueden seguir dos métodos: a) aplicacióndirecta y b) aplicación en solución, disol-viendo previamente el gas en agua paralograr la solución requerida. En ambos casosdebe ponerse el mayor cuidado para lograruna mezcla perfecta con el agua que se va atratar.

Diseño de abastecimientos de agua

El equipo alimentador de gas de cloro esde dos tipos: a) a presión, y b) al vacio,efectuándose normalmente el control de lacantidad agregada por medición directa ypor diferencia de pesadas a intervalosregulares. Para esto último resulta reco-mendable colocar los cilindros de cloro direc-tamente sobre una balanza de plataforma,equipada, con indicador instantáneo ygraforregistrador.

La elección de la capacidad de los cilindrosde cloro (50 a 1.000 Kg neto), dependerádel consumo diario y del espacio disponible,debiendo evitarse una manipulación ex-cesiva de aquéllos. Las balanzas que seutilicen dependerán del tipo de cilindros quese seleccionen. Finalmente, se proyectarála instalación, separando el local de dosifi-cación del recinto destinado a recepción ydepósito.

Las descargas de gas de cloro provocan unadisminución de temperatura, tanto másacentuada cuando mayor sea dicha descarga.Para evitar los inconvenientes derivados deello se recomienda proveer de calefacciónal local de dosificación y colocar estufaseléctricas cerca de los cilindros de cloro.Para cilindros de gran capacidad puedeutilizarse un rocío continuo de agua queevite el enfriamiento de los gases quecontiene. Si la cantidad de cloro que se va autilizar es muy grande, puede obtenersede varios cilindros, o mejor aún utilizandoevaporadores especiales calentados eléctri-camente.

Medidas de seguridad

Cuando se utiliza cloro puro hay queadoptar algunas precauciones especiales.

Recordemos al respecto que un kilogramode cloro líquido evaporado a 15°C produceaproximadamente 300 litros de cloro gaseoso,cantidad que, liberada en un ambiente de3.600 m3 de aire, causa a las personas irri-

tación bronquial grave, con accesos de tos.Por consiguiente, es fundamental evitar losescapes de gas de cloro, manejando loscilindros con cuidado y manteniendo siempreel equipo en buenas condiciones de funciona-miento.

Los cilindros de cloro deben ser siempreprobados en la fábrica antes de ser cargados.No deben almacenarse cerca de radiadores,estufas, cañerías de calefacción, calderas,o cerca de materiales inflamables. Tambiénse aconseja verificar si están provistos deválvulas de seguridad y fusible que permitasalir el gas en caso de incendio, o sea, cuandola temperatura sea superior a 650 C.

Cuando se recibe de la fábrica un cilindrode cloro (lleno), contiene aproximadamente88 % de su volumen útil de cloro líquido, yel 12 % restante de cloro gaseoso seco. Si elgas de cloro se extrae seco del cilindro, noes corrosivo; pero en presencia de humedades sumamente corrosivo.

El caucho, el vidrio y algunos materialessintéticos son bastante resistentes al cloro,ya sea en forma gaseosa o líquida. Eltantalio, el oro, la plata y el platino sontambién resistentes a los gases de cloro.

Por otro lado, las grasas y los aceites,cuando están en contacto con los gases decloro, forman hidrocarburos (compuestoscomplejos de cloro), y el alcohol y el éterson transformados en sólidos, impidiendo elescurrimiento del cloro.

El cloroformo, el alcohol metílico y eltetracloruro de carbono son los únicosdisolventes seguros para limpiar los equiposde cloración.

Cuando se buscan posibles escapes decloro debe tenerse siempre a mano unacareta especial en buenas condiciones y unfrasco con amoníaco, pues es sumamenteirritante para la vista y la garganta. Hayque recordar que el cloro es un gas letal.Para descubrir una pérdida de cloro gaseoso,se pasa un algodón mojado en amoníacopor la zona sospechosa y si hay algún

160

Tratamiento de agua 161

escape se originan inmediatamente vaporesblancos y densos de cloruro de amonio.Además, en los locales de cloración (es-pecialmente con cloro gaseoso), debenmantenerse condiciones de ventilación for-zada, sin olvidar que el cloro es más pesadoque el aire, por lo que debe proyectarse laextracción del gas desde el punto máscercano al piso.

Si la instalación es de grandes dimensiones,pueden colocarse eyectores de agua a vaporen la parte inferior del local, para que encaso de accidente puedan eliminar al cloropor aspiración, formando con el mismo unasolución acuosa que se descarga en la cloaca.También se recomienda tener una fosa concal, donde se pueda arrojar el cilindro decloro en caso de graves pérdidas que noadmitan reparaciones.

Primeros auxilios

En caso de accidentes, se deben seguir lasinstrucciones siguientes:

a) Ataque a la vista: Lavar los ojos conácido bórico y usar gotas oculares.

b) Quemaduras: Lavar con una soluciónde bicarbonato de sodio, aplicando luegoaceite.

c) Intoxicación: Llamar inmediatamenteal médico y mientras éste llega dar de beberleche o crema fría, manteniendo al acciden-tado en reposo y bien abrigado.

Métodos de cloración

El término cloración significa que seagrega cloro al agua. En una planta detratamiento de agua puede haber pre oposteloración, según si el cloro se aplicaantes o después de la filtración.

Cloración simple se considera la aplicaciónde cloro a un agua no tratada que entradirectamente a un sistema de distribución.Recloración es el procedimiento de aplicar

cloro al agua que ya ha sido tratada concloro anteriormente.

El grado de cloración depende de lascaracterísticas del agua a tratar y de laintensidad o seguridad que se requiere.Además, muchas veces la elección del tipode cloración está condicionada al tiempo decontacto que permitan las instalaciones.

Generalmente, el tiempo mínimo decontacto se fija en media hora cuando quedaen el agua "cloro residual libre", y en 2horas cuando solamente hay "cloro residualcombinado".

La postcloración es la aplicación de cloroal agua a la salida de los filtros. El tiempominimo de contacto necesario es de mediahora antes de estar disponible para consumopúblico. Este método se usa frecuentementecuando hay una reserva de agua filtrada acontinuación de los filtros, y cuando haydepósitos elevados de distribución. Tienecomo ventaja que la desinfección se haceempleando cantidades mínimas de cloro.

La precloración tiene lugar cuando seaplica el cloro directamente al agua natural.Tiene grandes ventajas en el funcionamientode las plantas, pero exige el agregado degrandes cantidades de cloro. Por ello muchasveces la precloración se hace aplicando elcloro al agua decantada.

Lo más común es utilizar pre y post-cloración, pudiendo recomendarse comonorma de diseño de una planta de trata-miento el prever la posibilidad de efectuar lasdos operaciones: precloración con inyecciónde cloro al agua natural y/o al agua de-cantada, y postcloración con inyección decloro en el agua filtrada y antes de la post-alcalinización, pues ya hemos visto que elcloro es más eficiente a un pH bajo.

La cloración de un agua que contieneamoniaco, ya sea éste natural del agua oagregado antes o después del cloro, puedeformar monocloramina (NH 2Cl) o diclora-mina (NHC12). Si se agrega un exceso decloro, habrá formación de cloruro de nitró-

Disefo de abastecimientos de agua

geno (NCl1), destruyéndose las cloraminasy anulando su aceión bactericida, pues elcloruro de nitrógeno casi no tiene valordesinfectante. Todo el cloro que existe en elagua combinado químicamente con amoniacoo con compuestos nitrogenados, se definecomo "cloro combinado disponible". Todoel cloro que existe en el agua como ácidohipocloroso o ion hipoclorito se define como"cloro libre disponible".

A igualdad de pH, temperatura y tiempode contacto, para obtener el mismo efectobactericida se requieren 25 veces más de"cloro combinado disponible" que de "clorolibre disponible", y a igualdad de dosis,pH y temperatura, para obtener una desin-fección equivalente se requiere un tiempo decontacto muchísimo más largo. De ahí que,en general, y salvo cuando haya dificultadesespeciales, sea aconsejable efectuar lacloraci6n con "cloro residual libre". Lacantidad que se use debe ser tal que semantenga en la planta o en el sistema dedistribución 0,10 ppm, aproximadamente.

Control de la desinfección

El control de la desinfección debe hacersetanto en la planta como en la red de distri-bución mediante determinaciones de "clororesidual libre" y "cloro residual combinado",utilizando el método de ortotolidina-arsenito(OTA), mediante la comparación conpatrones.

El número diario de pruebas que se debenefectuar en la planta depende de lasvariaciones de la calidad del agua, pero enpromedio puede establecerse entre 3 y 12,siendo 6 un valor frecuente (1 cada 4 horas),con toma de muestras de agua a la salidadel establecimiento.

En la red de distribución, el núimero demuestras a analizar debe estar en funcióndel número de habitantes y de acuerdo a loestablecido en la práctica de la localidad

para los análisis microbiológicos. El siguientesistema se lleva en algunas ciudades:

No.de

mues-trasmen-

Población servida suales

Menor de 2.500 habitantes ....De 2 .500 a 10.000 " .......

"10.000" 25.000 " ......."25.000" 100.000 " ......."100.000" 1.000.000 " .......

Mayor de 1.000.000 " .......

21025

100300500

Para estudios especiales, lógicamente debetomarse un número mayor de muestras.

III. TRATAMIENTOS ESPECIALES

A. Fluoruración

La fluoruración artificial del agua deconsumo tiene por objeto poder alcanzar laconcentración de flúor considerada óptima(aproximadamente 1 ppm). Recordemos alrespecto que tal práctica resulta ser la mejorprevención contra las caries dentales,especialmente en los niñfos.

Ahora bien, una vez que las autoridadessanitarias competentes deciden llevar acabo la fluoruración del agua, es necesariodeterminar: el compuesto de flúor que se vaa agregar, la dosis necesaria, el equipodosificador y el punto de aplicación, paraproceder al diseño de la instalación res-pectiva.

El agente activo de la fluoruración es elion flúor y como fuente de aporte se utilizanvarios compuestos, a saber:

a) Fluoruro de sodio (NaF)b) Fluosilicato de sodio (Na 2SiF 6)c) Acido fluosilícico (H 2SiF 6)d) Acido fluorhídrico (HF)e) Fluosilicato de amonio (NH 4) 2SiF 6f) Fluoruro de calcio (CaF 2)

162

Tratamiento de agua 163

De estos compuestos, se sabe que elácido fluorhídrico es un producto líquidosumamente tóxico y corrosivo; el fluorurode calcio es insoluble en agua, pero es solubleen soluciones de ácidos diluidos o en solu-ciones diluidas de coagulante (sulfato dealuminio); los otros son solubles en agua.

Las dosis necesarias se determinan, engeneral, por diferencia entre la dosis óptimafijada para el agua tratada y la cantidadcontenida en el agua natural. La dosisóptima es de 1 ppm aproximadamente, peropuede darse también en función de la tem-peratura ambiente, dado que de ella de-pende principalmente, la cantidad de aguaque bebe una persona. Así, considerandodicha variable, pueden recomendarse lossiguientes limites de concentración deflúor en el agua para beber.*

Promedio detemperatura

ambiente (°C)

10,0-12,012,1-15,015,1-18,018,1-21,521,6-26,026,1-32,5

Limite de flúor recomen-dado(ppm)

Inferior Optimo Superior

0,9 1,2 1,70,8 1,1 1,50,8 1,0 1,30,7 0,9 1,20,7 0,8 1,00,6 0,7 0,8

Con respecto a la elección del método ydel compuesto fluorado que se ha de em-plear, deberán decidirse con base en unestudio comparativo que tome en cuentalo siguiente: las condiciones locales; el costode los productos químicos utilizables,existentes o que puedan adquirirse; elpersonal competente o la posibilidad deformarlo; equipo disponible y costo delmismo; seguridad en la continuidad delservicio, etc. Este estudio debe realizarsepreviendo no solamente la situación in-mediata, sino también los posibles cambios

*Journal of the American Works Association 53:943, 1961.

futuros que surjan como resultado de laexperiencia y de la investigación.

El Informe Técnico No. 146 de la OMS,preparado por un "Comité de Expertos enFluoruración del Agua", recomienda vigilarcuidadosamente la exactitud de la dosi-ficación de los productos agregados y utilizarequipos alimentadores que no permitandesviaciones de más de 0,1 ppm respecto dela dosis establecida. También se recomiendaque estén provistos de un dispositivo deprotección eficaz que impida una dosificaciónexcesiva del flúor en caso de avería en elmecanismo de alimentación.

Los dosificadores pueden ser del tipovolumétrico o gravimétrico, en seco o ensolución, de regulación manual o auto-mática, y construidos con materiales ade-cuados que no resulten afectados por laacción corrosiva del producto químicoempleado.

La instalación de la planta de dosificaciónde flúor debe diseñarse tomando medidas deprecaución como las que se señalan a con-tinuación para proteger a los operarioscontra los riesgos de intoxicación inherentesal manejo de los compuestos fluorados: usode caretas, guantes y ropa protectores;instalación de ventiladores y extractores,canales de descarga, tolvas y transporta-dores cerrados, etc.

Cuando se utiliza un compuesto fluoradosoluble en agua puede elegirse como puntode aplicación, la salida del agua filtrada, afin de aprovechar íntegramente el productoquímico agregado, debiendo asegurarse unamezcla uniforme con todo el volumen deagua tratada.

En plantas de tratamiento de aguassuperficiales, de pequeña o de medianacapacidad, puede resultar conveniente efec-tuar el agregado de flúor utilizando dossoluciones de sulfato de aluminio: una confluoruro de calcio, para dosificar así el flúornecesario, y otra sin flúor, con la que se

164 Diseño de abastecimientos de agua

puede ajustar la dosis de coagulante re-querida por el agua a tratar.

B. Ablandamiento

Ablandamiento, edulcoración o suavi-zación, es el proceso a que se someten lasaguas duras para remover parcial o total-mente su contenido de sales de calcio y demagnesio. Llamando dureza carbonatada otemporal a la constituida por bicarbonatosy carbonatos, y dureza no carbonatada opermanente a la debida a sulfatos, cloruros,nitratos y silicatos, tendremos que la durezatotal será la suma de las dos anteriores,expresándose todas ellas en el equivalente deC0 3Ca.

De acuerdo con su dureza, podemosclasificar las aguas de la forma siguiente:

Dureza total(ppm) Clasificación

0-50 ...... Agua blanda (dulce ofina)

50-100 ...... Agua moderadamenteblanda

100-150 ...... Ligeramente dura150-200 ...... Moderadamente dura200-300 ...... Dura

Mayor de 300 ...... Muy dura o excesiva-mente dura

En general, el suministro de aguas blandaspuede ocasionar inconvenientes de corrosióno agresividad, principalmente en estructurasy caferias metálicas, por lo que resultaaconsejable que la dureza del agua deconsumo no sea inferior a 30-50 ppm con unremanente de CO3Ca en su alcalinidad ycon pH 8 (pH de saturación) bien ajustado.

Por el contrario, el empleo de aguas duraso muy duras puede ocasionar inconvenientesen muchos casos, principalmente de ordeneconómico, que pueden justificar el ablanda-miento del agua. Ahora bien, el primerproblema a resolver es determinar desdequé valor de dureza y hasta qué punto

conviene ablandar toda el agua que sesuministra a una población, si se consideraque no resulta nociva para la salud y quegran parte del agua se utiliza en el arrastrecloacal, riego, lavado de calles, etc. ¿Noes más conveniente el ablandamiento domi-ciliario optativo, a cargo del usuario?

Consideramos que solamente un estudioeconómico que considere por un lado elahorro de jabón y de combustibles de lapoblación, y por otro lado los costos deproductos químicos necesarios, gastos depersonal, servicio financiero del capitalinvertido en instalaciones, etc., puedeindicar la conveniencia o no, de un ablanda-miento centralizado. Por supuesto, elloresulta tanto más factible cuanto más durasea el agua a tratar.

Una vez decidido el ablandamientocentralizado, el segundo problema im-portante que se debe resolver es la eleccióndel método de ablandamiento a utilizar.Recordamos a continuación los principalestipos de tratamiento que pueden aplicarse:

la) cal (para dureza carbonatada otemporal)

b) soda (para dureza permanente o1) Simples no carbonatada)

c) zeolita]Intercambio iónico en ci-d) resina clo sódico, para ambas

Jdurezasfa) Cal-soda (en frío)

2) Combinados Ib) Cal-zeolita[c) Cal-resina

Para aguas ácidas o de tendencia co-rrosiva, con materia en suspensión, hierro omanganeso, con alto contenido de salesde sodio y microbiológicamente impuras,generalmente se prefiere el ablandamientocon cal o cal-soda. En otros casos puederesultar más conveniente hacer un trata-miento previo con cal y coagulante, seguidode filtración, y luego ablandamiento porintercambio de bases (zeolita o resina).

Las aguas con elevado contenido de salesde manganeso o dureza permanente, se

Tratamiento de agua 165

ablandan mejor por intercambio de basesque por precipitación química, en especialcuando el agua natural está sujeta a varia-ciones en su composición.

Las instalaciones para el ablandamientocon cal o con cal-soda, deben comprender:recepción, almacenamiento y conducciónde productos químicos; apagado de la cal;alimentador de productos químicos; de-cantación del precipitado; recarbonatación;filtración; evacuación de los barros cloacales,etc.

Todo ello constituye un sistema complejoque exige un control continuo y muchoespacio, debiendo reservarse con tiempo elespacio necesario para las ampliacionesfuturas.

En cambio, una planta de intercambio debases requiere mucho menos espacio yel equipo puede ser más compacto, concontroles casi automáticos y poco personalde mantenimiento. Además, el grado deablandamiento puede variarse a voluntad,dentro de limites más amplios, pudiendoresponder muy bien frente a demandaseventuales extraordinarias.

En el tratamiento con cal, se disminuyeel total de sólidos del agua y queda dureza,en su mayor parte permanente, produciendoun agua tratada no agresiva. La eliminaciónde los barros cloacales constituye uno de losproblemas más difíciles de resolver.

En el tratamiento por intercambio debases, el total de sólidos en el agua per-manece prácticamente igual, la dureza resi-dual es preferentemente temporal y hay unatendencia a aumentar la corrosividad delagua. Además, no hay defensa contra losriesgos de contaminación porque no seeliminan bacterias como en el tratamientocon cal, y muchas veces suelen encontrarsemás bacterias en el agua ablandada que enel agua dura. Es necesario tener tambiénespecial cuidado en la selección, transportey manejo de la sal ya que puede ser otravía de contaminación.

Como se ve por lo expuesto anteriormente,la diversidad de factores que intervienenen la selección del tipo de tratamiento quese va a utilizar hace que sólo mediante unestudio comparativo se pueda determinarel procedimiento más conveniente. Dichoestudio se tendrá en cuenta para el proyectofinal.

Como criterio general, aconsejamos rea-lizar dicho estudio comparativo considerandomuy especialmente las características quí-micas del agua a tratar y sus varia-ciones extremas en las distintas épocasdel año; la facilidad de ablandamiento delagua con uno u otro tratamiento; la posibili-dad de evacuar los productos sobrantes, elespacio disponible, etc. Con base en todoello y de acuerdo con los elementos localesdisponibles, se deben preparar varios ante-proyectos con sus presupuestos respectivos,cálculo de productos químicos necesarios,costo de los mismos, gastos de personal,gastos generales, inversión de capital, etc.

C. Eliminación de hierro y manganeso

El hierro y el manganeso se presentangeneralmente juntos en ciertas aguas y sueliminación o reducción se efectúa tambiénconjuntamente. El uso de aguas con elevadocontenido de hierro y/o manganeso puedeocasionar una serie de inconvenientes, talescomo: manchas en las ropas y en las ins-talaciones sanitarias; sabor desagradable enel agua; corrosión de cañerías metálicas yobstrucciones en las mismas, etc.

Si bien para algunas industrias se necesitanaguas prácticamente sin hierro ni man-ganeso, para los abastecimientos públicosgeneralmente pueden fijarse los siguienteslímites máximos permisibles: 0,3 ppm parael hierro; 0,2 ppm para el manganeso, y0,4 ppm para la suma de ambos.

Recordaremos brevemente a continuación,los métodos de eliminación de hierro y

Diseño de abastecimientos de agua

manganeso que pueden utilizarse en eltratamiento de las aguas naturales, paraeliminar o reducir su contenido:

1) Por aeracióna) Bandejas con cokeb) Rociadoresc) Inyección de aire

2) Por agregado de productos Oxidaciónquímicosa) Calb) Cloroc) Permanganato de potasio

3) Por zeolitas a) De sodio (intercambio iónico)3b) De manganeso (oxidación)

En forma general, puede mencionarse queen algunas aguas, sobre todo profundas,el hierro se encuentra disuelto en estadoferroso, ya sea como bicarbonato o comosulfato, pudiendo ser precipitado fácilmenteal pasar al estado férrico por simple airea-ción del agua, al eliminarse el contenidode CO2 en la misma. En otras aguas elhierro aparece combinado con ácidos fijos ocon materia orgánica y debe recurrirse alagregado de productos químicos (cal, cloro,etc.), para conseguir su precipitación, yfinalmente, hay aguas que requieren pro-cesos combinados para obtener la precipi-tación del hierro que contienen.

Algo similar ocurre con el manganeso quenormalmente acompaña al hierro en estetipo de aguas aunque, en general, resultaalgo más difícil de eliminar que el hierro.

Las aguas duras resultan más fáciles detratar que las aguas blandas, ya que lapresencia de materias orgánicas en éstasúltimas crea dificultades. Cuanto mayor seasu contenido orgánico mayores las difi-cultades, dependiendo también el problemade la relación en que se encuentren el hierroy el manganeso.

El tratamiento por zeolitas o de inter-cambio iónico (ZeNa 2), solamente puedeutilizarse con aguas limpias, que no denprecipitados que impedirían el contactonecesario con la zeolita. La zeolita de

manganeso, que actúa por oxidación, tieneun campo de aplicación más amplio, ytambién ciertos productos filtrantes comola pirolusita (MnO2), tienen la propiedadde provocar la oxidación catalítica de lassales ferrosas y manganosas.

Cada sistema tiene su campo de aplicacióny si bien en base al análisis químico delagua a tratar y sus variaciones en lasdistintas épocas del año, puede preselec-cionarse el tratamiento a seguir, nuestraopinión es que cada agua a tratar presentaun problema particular y que deben hacerseindefectiblemente diversos ensayos de labora-torio para poder elegir el procedimientodefinitivo sobre el cual se proyectará lainstalación correspondiente. Estimamos tam-bién que es muy recomendable en estoscasos la construcción de una pequeñaplanta piloto, que teniendo en cuenta lascondiciones locales y las disponibilidades deespacio, permita obtener factores de cálculocorrespondientes al diseño de la plantadefinitiva.

D. Estabilización química contra la co-rrosión e incrustación

Es sabido que algunas aguas atacan ycorroen las cañerías y las estructurasmetálicas o de hormigón. Su acción sefacilita principalmente cuando hay excesode anhidrido carbónico y oxígeno disuelto.

Algunos autores utilizan la palabracorrosión para indicar el ataque del agua alas cañerías y a las estructuras metálicas,en tanto que emplean el término agresividadpara designar el ataque químico que efectúael anhídrido carbónico en las cañerías yestructuras de hormigón. Los fenómenosque se producen son sumamente complejosy aún hoy no están perfectamente aclarados.

Además, en el caso de los metales, elataque puede deberse a otras causas, talescomo: gases disueltos, efecto galvánico,corrientes vagabundas, erosión, etc.

166

Tratamiento de agua 167

Al contrario de lo que ocurre con lasaguas agresivas, otras aguas producendepósitos de carbonato de calcio en lascañerías, recipientes, etc., es decir, fenó-menos de incrustación, debido principal-mente a la falta de anhídrido carbónicoequilibrante.

En el presente trabajo nos interesa indicarlas características que debe tener un aguatratada, para que no se produzca ningunode los inconvenientes señalados.

Recordemos al respecto que en el aguapuede haber anhídrido carbónico libre ocombinado, y que a cada concentración debicarbonatos de calcio y de magnesio,corresponde una concentración de anhídridocarbónico libre (CO2 equilibrante), necesariapara evitar que los bicarbonatos se descon-pongan y precipiten como carbonatos. Si laconcentración de anhídrido carbónico librees superior a la concentración de equilibrio,la diferencia en exceso produce anhídridocarbónico agresivo (C02 agresivo), queserá necesario neutralizar en la planta detratamiento.

Para calcular el valor del C02 equilibrantede un agua dada, pueden utilizarse cuadroso gráficos, o bien realizar ensayos quepermitan determinar experimentalmente lacurva de equilibrio del carbonato de calcio(C03Ca) de esa agua, en función de laalcalinidad y de la temperatura, conmedición del valor correspondiente al pHde saturación (pH8 ).

Lo que interesa es suministrar un agua enequilibrio que no disuelva el CO3Ca, sinoque por el contrario precipite, si es posible,una pequeña película protectora de C03Casobre las cañerías, para evitar el ataque delas mismas, aunque sin llegar a producirincrustaciones. Esto puede conseguirse fácil-mente efectuando la corrección final del pHdel agua tratada mediante el agregado decal, preferentemente después de la cloración,para llegar al pHs o hasta 0,2 en exceso.

Como norma de diseño en plantas de

tratamiento de aguas superficiales, reco-mendamos prever la pre y postalcalinización,con dosificación de cal en el agua naturaly/o en el agua decantada y en el aguafiltrada.

En plantas pequeñas o medianas puedeutilizarse cal hidratada en polvo, la quees suministrada en envases de papel de 50Kg de peso, aproximadamente, y resulta muypráctica para almacenar y manipular. Losequipos dosificadores pueden ser del tipo"en seco" o "en suspensión acuosa", deaccionamiento mecánico y regulaciónmanual. Una objeción que debe recordarsees que los dosificadores "en seco" no resultanaconsejables en climas húmedos, debido ala propiedad higroscópica de la cal, queprovoca apelmazamientos del material, conalteración de la dosificación.

En plantas medianas o grandes puedeutilizarse cal viva (CaO), la que es recibidaa granel, debiendo ponerse cuidado en surecepción, trituración, almacenamiento, con-ducción, apagado y dosificación. Debenadoptarse precauciones especiales para pro-teger al personal en los lugares donde seguarda la cal y se le manipula.

La adopción del sistema que se va autilizar dependerá ó1gicamente de un es-tudio comparativo que tenga en cuenta,principalmente, las condiciones locales,equipo disponible, personal, provisión ycosto de la cal viva o hidratada, gastosgenerales, inversión de capital, etc.

Finalmente, aunque su costo es a vecesprohibitivo, indicaremos como otra formade prevención, el empleo de inhibidoresquímicos agregados al agua tratada, talescomo silicatos, fosfatos o metafosfatos. Deellos, el más usado es el hexametafosfato desodio (Calgon-Nalco-18, etc.), en dosis de1 a 2 ppm, aproximadamente, para abasteci-mientos públicos.* que es lo que se llama"tratamiento umbral con hexametafosfato".

*Véase el manual de la American Water WorksAssociation, 1951. Pág. 304.

168 Diseño de abastecimientos de agua

E. Control de olores y sabores

La razón principal para no suministraragua con sabor u olor desagradable en unservicio público, estriba en el hecho muchasveces comprobado que el consumidorrechaza esa agua y recurre a una fuente nofiscalizada, con gran riesgo para la salud.

Por otra parte, el público consumidorsiempre supone que cuando se alteran lascondiciones organolépticas del agua, no haytampoco garantía de su pureza microbio-lógica.

En aguas superficiales, las causas quepueden originar gustos y olores desagra-dables son generalmente: a) descargascloacales y/o industriales próximas a lastomas de agua; b) desarrollo de micro-organismos, especialmente en embalses yorillas de ríos.

En aguas subterráneas, es común uncontenido de hierro superior al límitepermisible, lo que da al agua un sabor estíp-tico, o bien la presencia de hidrógeno sul-furado (SH2), de marcado olor pútrido.

En las plantas de potabilización de aguapueden señalarse dos causas principales demalos sabores y olores: a) dosificacióndeficiente de cloro, que puede llegar encantidad excesiva al consumidor, y b)lavado deficiente de los filtros, que permitegran desarrollo de microorganismos.

Antes de aconsejar un tratamiento parala eliminación o corrección de un agua consabores u olores desagradables, y comoprimera medida, debe recomendarse estudiary encontrar la causa que los provoca.Muchas veces la eliminación o atenuaciónde dicha causa soluciona el problema o losimplifica.

En cuanto a los métodos de tratamiento,pueden clasificarse en: a) métodos pre-ventivos, y b) métodos correctivos.

Entre los métodos preventivos citaremos:control de descargas cloacales y/o residuales,para que se pueda regular la cantidad queentra en las tomas de agua; utilización dealgicidas en lagos y embalses; correctadosificación de cloro y correcto lavado defiltros en las plantas de potabilización, etc.

Entre los métodos correctivos que sepueden aplicar cuando los anteriores nosean eficientes y deba recurrirse necesaria-mente a ellos, debemos recordar: aireación;precloración; supercloración; carbón acti-vado; ozono; arcillas especiales, etc. Cadauno de ellos tiene su propio campo deaplicación, dependiendo generalmente laelección del método más conveniente delas condiciones locales. Como norma dediseño, antes de decidir el método a utilizar,recomendamos efectuar ensayos de labora-torio y un estudio económico comparativo.

Tercera Parte

Conferencias pronunciadas durante el Seminario

OBJETIVOS DE LOS DISEÑOS DE PROYECTOSDE ABASTECIMIENTOS DE AGUA*

RICHARD HAZEN

Consultor, Hazen and Sawyer, Engineers,Nueva York, N.Y., E.U.A.

Puede decirse que el objetivo principalde la planificación y diseño de acueductoses ofrecer la seguridad de un abasteci-miento de agua potable, continuo y adecua-do, a un costo razonable. En esto terminala sencillez, no por las dificultades técnicas,sino por la incertidumbre de las necesidadesfuturas y por la inevitable acción recíprocade los objetivos por una parte y de la econo-mía por otra. La extensión de los trabajosde plomería en la vivienda del consumidor,los arreglos para medir y pagar el agua,y los esfuerzos para controlar los escapes ydesperdicios, ejercen mucha influencia sobrela demanda de agua, cualquiera que sea laubicación y el tamaño de la ciudad.

Durante el Congreso Internacional sobreAbastecimientos de Agua, celebrado enBerlín en 1961, al comentar sobre el pro-grama global de la Organización Mundialde la Salud para suministrar agua a lascomunidades, el autor indicó que dichoprograma no alcanzaría su propósito amenos que se establecieran normas realistasy se construyeran obras que hicieran frentea las verdaderas necesidades de las comuni-dades durante un tiempo razonable y seutilizaran en la mayor escala posible losmateriales y recursos locales.

Estas observaciones no fueron sólo unargumento a favor de la economía, sinotambién un recordatorio de que puedenconstruirse sistemas de abastecimiento satis-

*Publicado en el Boletín de la Oficina SanitariaPanamericana, Vol. LV, No. 3 (1963), págs. 295-300.

factorios sin necesidad de copiar las obrasde Chicago o de Londres, y sin necesidad deinstalar todos los aparatos modernos. Porotra parte, no se estaba aconsejando laconstrucción de acueductos de segundaclase. Sus comentarios se basaron sencilla-mente en la convicción de que es mejorconstruir sistemas modestos para hacerfrente a las verdaderas necesidades de losconsumidores, que planear obras elaboradasincapaces de cumplir sus propósitos en elfuturo.

Otro factor importante es que, en lamayoría de las comunidades, la construcciónde un acueducto nuevo y grande es unaempresa de mayor envergadura, sujeta apresiones económicas, sociales, políticas,etc., las cuales, con frecuencia, son másdifíciles de superar que los mismos problemastécnicos. Si las nuevas obras no son suficien-temente amplias, y, años más tarde, laciudad queda sin agua, los resultados puedenser desastrosos. En América Latina, dondese contempla una financiación a largoplazo mediante el Banco Interamericanode Desarrollo y otras organizaciones, losargumentos a favor de "machacar mientrasel hierro está caliente", y construir pródiga-mente, gozan de gran favor y son difícilesde refutar. La misma situación se dio enEstados Unidos durante los años de ladepresión, cuando se hicieron concesionesfederales por primera vez para construirobras previamente financiadas en su totali-dad por los gobiernos locales. Sin embargo,si se aspira a utilizar fondos disponibles en

171

172 Diseño de abastecimientos de agua

beneficio de los países de Centro y SurAmérica, son esenciales el buen juicio y larestricción al decidir qué obras han deconstruirse y qué capacidad ha de tenercada una. Por consiguiente, el primer pasoes decidir qué cantidad de agua se necesitay qué medidas deben tomarse para mantenerel consumo dentro de limitaciones razona-bles.

¿Qué cantidad de agua se necesita?

Las estadísticas al respecto en AméricaLatina muestran un consumo de aguaper capita comprendido entre prácticamentecero y más de 400 litros diarios. El alcancede las necesidades reales es considerable,pero la gran discrepancia de las cifras sedebe en parte a estadísticas no comparableso inexactas. En Río de Janeiro, Brasil, lacifra de 458 litros diarios por persona, noti-ficada en 1959, sin duda incluia cantidadesconsiderables de agua para uso industrial ycomercial, y puede que no haya sido co-rregida en cuanto al agua obtenida porempleados y otras personas por medio deservicios medidos de sus patronos o vecinos.En Asunción, Paraguay, el consumo pro-medio de los clientes servidos por el sistemamunicipal es aproximadamente 125 litrosdiarios por persona. El 83% de estos servicioses medido, los servicios restantes proveenválvulas para controlar el gasto, limitando elconsumo a 1.440 litros diarios. En estoscasos ocurren escapes y desperdicios con-siderables que ascienden a una cantidad deagua no contabilizada de 25% a 40% delbombeo total.

Excepto en comunidades donde el con-sumo industrial o comercial es excepcional-mente grande, es difícil justificar un consumopor encima de 300 litros diarios por per-sona, aun en áreas donde se hallen losmás modernos edificios de apartamientosy casas. En vecindarios más modestos, de

40 % a 60 % de esa cifra parece lo razonable,y en casas subestándar, o "ranchos" sinplomería, es más probable del 10 % al 15 %.Cuando el consumo de agua excede deestas cifras, es casi seguro que el exceso sedebe a escapes y desperdicios. Estos sonsiempre costosos y constituyen cargas in-tolerables para ciudades con recursos deagua limitados. En sistemas anticuados,se necesita tiempo y dinero para localizar yreparar los escapes. Un servicio abandonadoy con escapes es siempre causa de dificulta-des. Sin embargo, los escapes en sistemas dedistribución nuevos, debieran ser hoy menosfrecuentes que en el pasado, por contar conuniones mejor ajustadas y más flexiblespara toda clase de tuberías.

En muchos lugares, las pérdidas por usode fuentes o hidrantes públicos exceden elagua aprovechada. La información másinteresante al respecto que ha llegado anuestro conocimiento aparece en un recienteinforme sobre un experimento hecho enAsunción, Paraguay,* con el grifo denomi-nado "Fordilla". Este está diseñado paraverter una cantidad determinada de aguaen cada operación. Una presión sobre elémbolo hace surtir de medio litro a unlitro de agua. El secreto está en que lapresión dentro de la tubería madre cierra laválvula. Estos grifos no gotean. Tampocopueden amarrarse para que permanezcanabiertos y provean un flujo continuo. Elconsumo de agua resultó ser, por términomedio, de 35 a 40 litros diarios per capita,en contraste con 134 litros diarios per capita,durante el mismo periodo, del servicio domés-tico convencional. Se colocan frente a lasviviendas. La cantidad de agua diaria parauna familia promedio puede obtenerse enmenos de 30 minutos. Esto es mucho más

* E. K. G. Borjesson y Carlos M. Bobeda: UnNuevo Concepto sobre el Servicio y Distribuciónde Agua, ("A New Concept in Water Service andDistribution"), Corporación de Obras Sanitariasde Asunción, Paraguay.

Objetivos de los diseños 173

fácil que caminar hasta una fuente comunaly hacer cola para obtener el agua, pero, sinembargo, se requiere un esfuerzo suficientepara evitar el desperdicio.

A juzgar por la información presentada,el experimento de Asunción debiera ejercerverdadera influencia sobre la planificaciónde acueductos en América Latina. El in-forme debiera estudiarse cuidadosamente,no sólo para comprender el sistema pro-puesto, sino para obtener sugerencias sobremétodos y procedimientos de hallar infor-mación exacta sobre el consumo de agua.Debieran hacerse análisis similares en otrasciudades. La información obtenida de unamuestra representativa y amplia de con-sumidores puede resultar más útil y dignade crédito que las estadísticas generales ydispares de consumo.

¿Para cudntos años deben planearse losacueductos?

Naturalmente, la contestación a estapregunta depende de la situación en que sehalle la ciudad respectiva, así como de quépartes del acueducto se pretende construir.La población de Centro y Sur Américaestá creciendo a mayor ritmo que la deotras partes del mundo. Obviamente, enunas décadas más, las ciudades de AméricaLatina serán mayores. Posiblemente, lomás importante sea evitar prediccionesexageradas por parte de funcionarios yplanificadores municipales entusiastas.

A riesgo de simplificar más de lo necesario,el autor propone que el abastecimiento deagua de ciudades y poblaciones sin acue-ductos, se proyecte para no más de 25 a30 años. Respecto a ampliaciones de lossistemas existentes, de los cuales es muchomás fácil predecir la tendencia futura delconsumo de agua, podrían tenerse en cuentaperíodos más largos, pero, frecuentemente,no se justifica una construcción que pro-

duzca más del doble de la capacidad actual.Es conveniente planificar para más allá deestos limites, y deben hacerse esfuerzospara desarrollar las obras por etapas, demanera económica y en forma tal que sepueda hacer frente a las necesidades delos consumidores a medida que aumentan.

¿Cómo determinar el tamaño de los sistemasde distribución?

Al diseñar tuberías madres, no es nece-sario tener en cuenta las necesidades quepueda haber muchos años más tarde. Conel sistema de rejillas, las tuberías pequeñaspueden reforzarse a un costo razonablesiempre que sea necesario, instalando tube-rías madres paralelas o construyendo ali-mentadores circunferenciales para reforzardesvíos y terminales largos. Esa ha sidouna práctica corriente en Estados Unidos,aun en sitios donde los requisitos para elflujo de agua contra incendios han impuestoel tamaño de las tuberías, y la demandainmediata de agua es pequeña. En AméricaLatina, la protección contra incendios noha sido un factor importante, a pesar deque en algunos sistemas de distribuciónmodernos se han instalado hidrantes deacuerdo con la práctica de Estados Unidos.

Las tuberías madres pueden ser máspequeñas en las ciudades de América Latinaque en las de Estados Unidos. En el capi-tulo sobre abastecimiento público de agua,del libro "Práctica de Ingeniería Civil Ameri-cana",* aparece un cuadro que da idea de lapráctica seguida en Estados Unidos. Elcuadro indica el número de personas quepuede servirse con una sola tubería madrede gradiente hidráulico supuesto. Dondese requiera protección contra incendios,la tubería madre satisfactoria más pequeña

* Abbett, Robert W., ed.: American Civil Engi-neering Practice. John Wiley & Sons, Nueva York,1956 (Vols. 1 y 2)-1957 (Vol. 3).

Diseño de abastecimientos de agua

es de 8 pulgadas de diámetro por lo general,aunque los ramales de 6 pulgadas alimentadosdesde dos direcciones sirven igualmente.Donde no se requiere protección contraincendios, una tuberia madre de 4 pulgadasabastecerá de 500 a 1.000 personas, de-pendiendo del gradiente hidráulico que haya.Con una tubería de 6 pulgadas, el númerode personas servidas varia de 1.000 a 2.000.Con tubería de 8 pulgadas, dicho númerovaría de 3.700 a 7.500, y con tubería de 12pulgadas, de 8.500 a 17.000 personas.

En América Latina, con suministrosmedidos, un consumo promedio de 300litros diarios por persona y máxima demandade 600 litros por día y persona, el númerode personas abastecidas por una tuberíamadre de un tamaño dado es, aproximada-mente, 50% mayor que las cifras citadas.En ciertas áreas que no cuentan con plo-mería, parecidas a las ya citadas en Asun-ción, las tuberías madres servirían a siete uocho veces más personas de las que puedenservirse en Estados Unidos. No obstante,debe notarse que, a pesar de que la demandapor persona en estas áreas es baja, loshábitos uniformes de vida crean demandasmáximas de cinco a seis veces mayores queel promedio, y las tuberías madres debenser de tamaño adecuado.

Al planear los sistemas de distribuciónpara poblaciones y ciudades de crecimientorápido, con frecuencia es ventajoso pre-parar dos diseños separados. El primero debebasarse en condiciones anticipadas para25 años. El segundo debe mostrar tuberíasmadres para hacer frente a la demandainmediata y a la demanda calculada paralos próximos diez años. Generalmente, alcomparar los dos diseños, es patente quelas tuberías debieran ser de un tamañomayor que el necesario y pueden ser paralelaso reforzadas de una manera económica mástarde.

Excepto en pequeñas comunidades, el

almacenamiento para distribución y lastuberías madres pueden construirse econó-micamente por etapas. Cuando el abaste-cimiento es nuevo y más que adecuado, senecesita poco almacenamiento. Luego, amedida que la demanda promedio se acercaal rendimiento seguro y la demanda máximaexcede la capacidad de las obras de abaste-cimiento, puede obtenerse un almacena-miento adicional distribuido en variosdepósitos en el sistema de distribución.

En la mayor parte de América Latina, elbombeo es relativamente caro debido alalto costo de los combustibles y de la energiaeléctrica. Puede obtenerse economía enenergía bombeando el agua a los depósitosde almacenamiento a presiones bajas ycontinuas, y suministrando a los lugares altosy aislados, o a los edificios, mediante bombasde refuerzo pequeñas. También el servicioeléctrico es mucho más seguro de lo que erahace unos años y puede esperarse que lasestaciones de refuerzo automáticas rindanun buen servicio. Las bombas seleccionadasdeben tener las características adecuadaspara bombear la cantidad de agua deseadasin estrangulación, y a menudo se necesitanbombas paralelas de diversos tamaños.Debe estudiarse la posibilidad de instalarnuevos propulsores cuando es seguro que lademanda de agua y las condiciones depresión cambiarán en pocos años.

Si las obras están concebidas y hechaspara suministrar agua continuamente ypara tener agua a cualquier hora del día yde la noche, y para que no haya mediosdías "sin agua", ni racionamiento en algunaspartes de la ciudad en días alternos, elsistema de distribución y de depósitosdebe estar preparado para hacer frente a lademanda máxima. Al mismo tiempo, si lademanda máxima no se mantiene dentro delo razonable mediante el control de des-perdicios y escapes, la situación se haráimposible.

174

Objetivos de los diseños 175

¿Qué factores deben tomarse en consideraciónal diseñar acueductos?

Por lo general, las obras de abasteci-miento se diseñan para suministrar agua enmenor cuantia que la demanda máxima,pero, en vista de que la operación totaldepende de ésta, se debe procurar que nohaya interrupciones serias. Ningún pro-yectista se ha encontrado jamás con másagua cruda de la necesaria, excepto ensitios como Buenos Aires, al lado del Ríode La Plata; Barranquilla, en el Río Mag-dalena; o San Luis, en el Rio Missouri.Generalmente se confronta con flujos ina-decuados, almacenamiento insuficiente onivel de agua subterránea en rápido des-censo. Con mucha frecuencia, los datoshidrológicos son pocos o inseguros, y no sesabe exactamente el rendimiento que sepuede mantener. No obstante, en la prác-tica, es necesario con frecuencia hacer lomejor que se pueda con el abastecimientolimitado y planear su refuerzo luego.

Frecuentemente, en Estados Unidos hayla alternativa entre un embalse de capta-ción ubicado en una corriente pequeña, yel caudal no regulado de un río grande. Enregiones áridas y semi áridas, la segundasolución se limita a los ríos más grandes, yaque durante el estiaje el caudal es pequeño.

En gran parte de América Latina, lasituación no es tan favorable como en Esta-dos Unidos para los embalses de almacena-miento, porque el sedimento de muchosríos pronto llena de lodo los embalses y losinutiliza. Es posible que los embalses dealmacenamiento ubicados cerca de la co-rriente principal, utilizados cuando la tur-biedad es baja, sean la solución cuando lageología y la topografía son adecuadas.Con frecuencia, la capacidad del almacena-miento disponible en esa forma no es sufi-ciente o cuesta mucho obtenerla.

Al considerar las alternativas de fuentesde abastecimiento y las posibilidades de

posponer la construcción de obras mayores,el proyectista debe investigar cuidadosa-mente coyunturas como las sugeridas acontinuación:

1. Cuando una capa adecuada de aguasubterránea se extiende sobre gran partede la ciudad, deben abrirse pozos según seanecesario y conectarlos directamente alsistema de distribución. En esa forma secombinan las funciones de transmisión ydistribución, y las múltiples fuentes deabasto permiten el uso de tuberías madresde menor tamaño. Sin embargo, si se creeque habrá que eliminar hierro y ablandar ofiltrar el agua, podría resultar más eco-nómico descargar toda el agua cruda en unasola planta para su tratamiento.

2. Cuando los recursos de agua subte-rránea son satisfactorios, si bien limitados, ypueden aprovecharse económicamente, debeestudiarse la posibilidad de aumentar elabastecimiento mediante el refuerzo de lasreservas durante la estación de lluvias.Esa recarga puede hacerse por medio decanales de corrientes naturales o cuencasartificiales y filtros.

3. Con abastecimientos superficiales, lasposibilidades son casi ilimitadas: a) Unaprovechamiento inicial de un río pequeño,adecuado a las necesidades inmediatas,construyendo un embalse de retención mástarde. b) La construcción, por etapas, deuna presa para aumentar la capacidad delembalse, a medida que sea necesario. En laactualidad, este procedimiento es menoscomún que antes, en especial cuando lacarga adicional puede usarse para producirenergía eléctrica. c) Un embalse inicial deretención con provisión para bombear odesviar agua de cuencas de drenaje vecinashacia el embalse a medida que se necesitemayor rendimiento. d) Una tubería inicialhasta un río lo bastante grande para hacerfrente a la demanda inmediata y alargardespués la tubería hasta otra fuente mayor.

176 Diseño de abastecimientos de agua

Este procedimiento es tan obvio que es-casamente necesita mención.

Al planear un proyecto por etapas, laregla cardinal es tener una fuente últimaque satisfaga todas las demandas durantemuchos años. La gente aceptará una etapainicial y quizás una segunda etapa inter-media que rinda una cantidad de aguamenor que la esperada si ello puede obte-nerse a cambio de economias considera-bles. Pero cuando el consumo de agua hallegado al punto en que la comunidad puedesostener un programa de abastecimiento deagua a largo plazo, no debe haber dudas encuanto a que es el que debe adoptarse.

Objetivos de la calidad del agua

Primero, el agua ha de ser pura y estarlibre de gérmenes patógenos. Esto puedeobtenerse mediante cloración o filtración ycloración, dependiendo de la fuente. Encasos muy raros, puede que se necesitepoca o ninguna cloración, según se ha vistoen Europa y en algunos sitios de EstadosUnidos. Sea cual fuere el método de trata-miento, si el servicio de agua está sujeto ainterrupciones por baja presión en la redde distribución, ninguna clase de trata-miento evitará la contaminación por aguasnegras. Por lo tanto, nuestro primer objetoen cuanto a calidad es un abastecimientoadecuado.

En América Latina, es necesario filtrar lamayoría de las aguas superficiales debido asu grado de turbiedad. El color puedeeliminarse, al mismo tiempo que se cumplenlas normas bacteriológicas, mediante elora-ción adecuada. El consumidor adviertepronto la turbiedad, si excede las cincounidades. Además ésta interfiere con elfuncionamiento de los medidores y válvulas,y causa dificultades de mantenimiento. Elcolor es indeseable pero no critico hastaque alcanza 15 ó 20 unidades. Si el agua es

satisfactoria en otros sentidos, no es necesa-rio exigir inmediatamente la eliminacióndel color en las nuevas obras para comuni-dades pequeñas. El hierro, a pesar de que notiene significación sanitaria en la concentra-ción en que, por lo general, se encuentra,puede causar muchas dificultades. Afortu-nadamente, el manganeso, mucho másdifícil de eliminar, es menos común.

Dentro de la planta de tratamiento en sí,lo principal es la higiene y una operacióneconómica. Esto es más importante que ungrado de pureza en extremo elevado, y elproyectista debe proceder en consecuencia.En muchas partes de América Latina esnecesario presedimentar el agua paraevitar la carga de sedimento y ahorrarcoagulante. La limpieza del tanque es unatarea que si se descuida, puede obstruir laproducción de agua. Varios de los adita-mentos mecánicos probados para ello, hanresultado muy livianos y de funcionamientoincierto. Hay una verdadera necesidad deequipo de confianza y económico paraeliminar el sedimento.

Por lo general, la eficacia de la coagula-ción y de la sedimentación se mide por lacantidad de coagulante requerida e, in-directamente, por el rendimiento del filtro.Pueden obtenerse buenos resultados contanques de flujo horizontal convencional ode los más modernos de flujo ascendente ounidades de contacto sólido. Estas últimasson más pequeñas y su construcción puedecostar un poco menos. Sin embargo, aveces son más difíciles de operar y general-mente requieren mayor gasto de manteni-miento. A menudo son la mejor solución enplantas pequeñas. En plantas grandes noofrecen grandes economías.

El diseño básico de los filtros ha cambiadopoco durante los últimos cincuenta años.Pueden construirse y operarse para producircasi cualquier efluente que se necesite. Paraalgunos procedimientos industriales se nece-

Objetivos de los diseños 177

sita un agua sumamente refinada, y muchasplantas municipales la producen excep-cionalmente pura. Hay considerable ac-tividad en Estados Unidos dirigida hacia elmejoramiento de los requerimientos de lacalidad del agua.

En la cloración, nada es tan importantecomo la alimentación y regulación continuapara lograr una segura dosificación mínimade adecuada duración. La seguridad es elobjetivo principal y se debe tener siemprea mano equipo de reserva.

Para terminar, unas palabras sobre lacalidad del agua cruda. En las áreas pobla-das, las corrientes y fuentes de agua se en-cuentran sujetas a más y más contamina-ción, y la calidad del agua se estádeteriorando. Indudablemente, esa tendenciaseguirá a pesar del tratamiento de las aguascloacales y de los desechos industriales.

Puede que, en la actualidad, el problemasea más serio que antes; sin embargo, noes nuevo. Desde los primeros días de lahistoria de la purificación del agua, los in-genieros sanitarios han tenido que escogerentre fuentes pequeñas y caras, pero debuena calidad, y fuentes grandes cercanas,si bien de agua menos conveniente. Amedida que el consumo de agua vaya au-mentando, se recurrirá más a los ríos grandesy habrá más demanda para que el agua sepurifique. No hay que desesperar. Si losmétodos y el equipo de tratamiento dis-ponible en la actualidad se utilizaran con unpoco más de cuidado, el agua contaminadapodría convertirse en agua de excelentecalidad. Las mejoras que se hagan en elfuturo, quizá en el aspecto físico, si bienmás probablemente en el químico, debieranbrindar un margen de seguridad aún mayor.

EL ABASTECIMIENTO DE AGUA A BUENOS AIRESY SUS PROBLEMAS

M. A. MARZINELLI

Jefe de División, Dirección de Estudios y ProyectosObras Sanitarias de la Nación, Buenos Aires, Argentina

RESUMEN*

Este trabaj o presenta un análisis detalladodel desarrollo del abastecimiento de agua aBuenos Aires, desde la construcción delprimer sistema público, en 1869, hasta elmomento actual.

En ese año, se traía el agua desde el Riode la Plata, llevándose a cabo el abasteci-miento por medio de surtidores públicosubicados en las plazas y mercados, en lasprincipales calles cada cuatro cuadras, y entodos los hospitales y edificios públicos. Eltratamiento del agua incluía sedimentacióny filtración lenta de arena.

El establecimiento, denominado PlantaRicoleta, fue más tarde ampliado para serviruna población de 400.000 habitantes, conuna dotación de 182/litros/habitantes/día,o sea, una producción total de 72.700 m3.Posteriormente fue ampliada de nuevo,llegando a alcanzar una capacidad detratamiento de 250.000 m3 /día, y en 1928el servicio fue abandonado.

El actual Establecimiento LibertadorGeneral San Martín comenzó a funcionarparcialmente en 1913 y también se provee deagua del Río de la Plata. El proyecto contem-plaballegara servir 6.000.000 de personas, con

* El trabajo completo del Ing. Marzinelli fuepublicado en Saneamiento, Revista de ObrasSanitarias de la Nación, año 27, No. 192 (enero-febrero-marzo/63), Buenos Aires, Argentina.Págs. 29-38.

una dotación de 300/litros/habitante/dia, oun total de 1.800.000 m3. Consistía de unanueva torre de toma, ubicada frente aPalermo, a unos 1.000 metros de la margendel río; tanques de floculación con tabiques;depósitos de decantación y filtros lentos dearena. En 1918, debido a mayores exigenciasde consumo, se inició la transformación delos filtros lentos en rápidos. De nuevo en1924 fue necesario efectuar mejoras y sepreparó un proyecto que contemplaba elaumento de la capacidad de tratamiento a3.000.000 m3/día, por un período de 40años. La primera etapa se completó en 1928,elevándose el caudal diario del estableci-miento a 1.000.000 m3 .

El trabajo del Ing. Marzinelli contienedatos sobre las adiciones y las mejoras que sehicieron a través de los años, incluyendo laconstrucción de una fábrica de coagulantey la instalación de conductos de maderapara conducirlo hasta el EstablecimientoPalermo. También se describen las mejorasrealizadas en la capacidad de las bombas yla instalación de cuatro depósitos elevadosemplazados en la ciudad.

Hoy en dia, la planta trata un promediodiario de 2.000.000 m3 en 12 decantadorasde corriente horizontal que permiten unapermanencia de 2 horas y 40 minutos, y 10baterías de filtros rápidos integradas por94 unidades, logran una velocidad media defiltración de 6 m3/m 2 por hora. Se cons-truirán dos nuevas baterías de filtros que

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Abastecimiento de agua a Buenos Aires

harán que la superficie total cubierta sea de18.750 m3 . El agua sedimentada se somete acloración.

La capacidad para el pretratamiento seaumentará por medio de cuatro decantadoresde corriente vertical, con una superficie de3.360 m2, de lo que resulta una carga super-

ficial de 4 m3 /m2 por hora, y un período deretención de 1 hora y 5 minutos solamente.

Las obras de reformas que están enconstrucción harán que la planta tenga unacapacidad de 2.330.000 m3 diarios, paraservir un área de cerca de 1.900.000 Km2 ,donde habitan 6.500.000 personas.

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PROBLEMAS RELATIVOS A LA CALIDAD DEL AGUAEN AMERICA LATINA

FAUSTO GUIMARAES

Asistente del Instituto de Ingenieria SanitariaRio de Janeiro, Brasil

Hasta hace pocos afños, los sistemas deabastecimiento de agua en la mayoría delos paises latinoamericanos funcionaban demanera satisfactoria, casi exclusivamente, enla capital del país y en las ciudades másimportantes. En las poblaciones menores sucalidad era muy deficiente, y en las áreasrurales la situación era aún peor, como erade suponer.

En muchísimos casos, los sistemas deabastecimiento de agua eran propiedadde las autoridades municipales, quienescuidaban de su funcionamiento, y la in-fluencia de la política local, entre otrascausas, contribuía a que algunos de estosservicios estuvieran mal administrados. Enla mayoría de los países latinoamericanos, elministerio o secretaria de salud, a travésde su división o departamento de ingenieríasanitaria o de saneamiento ambiental,ejercía cierto control sanitario del aguasuministrada a la población. En la práctica,ese control no era muy perfecto porque losorganismos encargados de la ingenieríasanitaria no tenían la fuerza necesaria acausa de la escasez de fondos, de personalcompetente, de instalaciones de laboratorioy de otros medios que les permitieranrealizar su trabajo de modo satisfactorio.En dichos casos, la situación podía resumirseen los siguientes términos: deficiente ad-ministración local de los servicios de abasteci-miento de agua y control sanitario ineficientepor parte de los organismos guberna-mentales.

Durante la última guerra se llevaron acabo programas de salud de tipo cooperativo

entre los Estados Unidos de América y lamayor parte de los países latinoamericanos.Gracias a esos programas fue cada vez mayorel número de ingenieros latinoamericanosque pudieron seguir cursos de adiestramientoposgraduado en ingeniería sanitaria. Poste-riormente, algunos paises latinoamericanosorganizaron su propia enseñanza pos-graduada en ingeniería sanitaria.

En la América Latina, el desarrolloeconómico de la posguerra, la expansióndemográfica y la elevación del nivel de vidade su población, la importancia conferidaal saneamiento básico en los programas desalud y el creciente número de ingenierossanitarios, hicieron que cada vez se sintieracon mayor apremio la necesidad de mejoraren cantidad y en calidad los abastecimientosde agua.

Casi todos los paises latinoamericanostienen un sistema de gobierno centralizado;de ahí que en algunas naciones se observarala tendencia a que las autoridades encargadasde los asuntos de agua tuviesen jurisdicciónen todo el país. El fenómeno no era completa-mente nuevo, pues esta clase de organizaciónexistía desde hacia bastante tiempo, porejemplo, Obras Sanitarias de la Nación, enArgentina, y Obras Sanitarias del Estado,en el Uruguay, ambas perfectamenteconocidas. En México y Colombia, seconcedieron a la Secretaria de RecursosHidráulicos y al Ministerio de Fomento,respectivamente, medios suficientes paraejercer un control eficaz del abastecimientode agua en dichos paises. Esos organismosdisponen de fondos y de personal para

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Problemas de la calidad del agua 181

planificar, construir y operar sistemas deabastecimiento de agua.

El modo de mejorar los sistemas deabastecimiento de agua ya existentes peromal administrados, consistió en facilitar ala mayoría de esos sistemas los mediosnecesarios para ampliaciones, reformas, etc.El hecho de haberse obtenido fondos conpréstamos a largo plazo de las organizacionescentrales, o gracias a sus gestiones, dieronlugar a que esas organizaciones tuvieranintervención en la administración local delservicio en garantía de las inversionesrealizadas.

Por ejemplo, en un país, el organismo deasuntos hidráulicos pondrá en ejecuciónun programa para la instalación de 16laboratorios de control del agua en todo elpaís, a fin de controlar la calidad del agua enmás de 700 sistemas de abastecimiento deagua. Como esos poderosos organismos decontrol no dependen del ministerio de saludpública ni de su división de ingeniería sani-taria, los funcionarios de salud tendráncada vez menos intervención en el control dela calidad del agua, para convertirse pro-gresivamente en instituciones puramentenormativas. En algunos casos, aun losexámenes del agua, que en teoría tienen queser certificados por ellos, raras veces losllevan a cabo ellos mismos, sino que se danpor satisfechos con una copia de los análisisrealizados por otros laboratorios.

Esta tendencia a despojar a las autoridadesde salud de la solución de los problemas deagua, incluyendo el control de la calidad,puede observarse en varios países latino-americanos, y debe ser considerado detenida-mente. Ello pudiera reflejar una crecienteinconformidad entre los grupos de ingenierossanitarios de América Latina sobre lo queellos consideran como atención negligenteque algunas autoridades de salud dan aproblemas básicos de saneamiento tales comoel agua y el alcantarillado.

En la actualidad hay en la AméricaLatina cuatro clases de laboratorios que

intervienen en el control de la calidad delagua:

1. Laboratorios centrales de agua. General-mente, éstos forman parte de los organismoscentrales de control del agua o de departa-mentos municipales de aguas. A veces estáninstalados en una planta de tratamiento deagua, en cuyo caso se ocupan también decontrolar su funcionamiento. En general,tanto el equipo como el personal es satis-factorio, y, además de sus tareas ordinarias,realizan algunas investigaciones sobreproblemas relativos al agua.

2. Laboratorios de plantas de tratamiento.La mayoría de ellos son del tipo tradicionalque sólo se ocupa del funcionamiento de laplanta. No obstante, nosotros visitamosuno de esos laboratorios que controlabaademás la calidad del agua en el sistema dedistribución, según las normas más estrictas.

3. Laboratorios de salud pública. Algunostienen solamente una sección para pruebasbacteriológicas, mientras que las pruebasquímicas se realizan en otro laboratorio, porejemplo el de bromatología, lo cual repre-senta ya un proyecto más complicado. Enalgunos laboratorios de salud pública lassecciones de análisis del agua no están muydesarrolladas y a veces existe la tendencia apostergar los exámenes del agua para darprioridad y urgencia a los ensayos médicos.

4. Laboratorios de escuelas. Estos suelenformar parte de una escuela de saludpública o de ingeniería. Pueden trabajarmás o menos esporádicamente, según losprogramas docentes, pero en la actualidadtienden a trabajar con carácter máspermanente para ciertos organismosgubernamentales, de suerte que las instala-ciones de laboratorio se utilizarán continua-mente.

En la mayoría de los paises latino-americanos visitados hay normas de aguaque, a los efectos de su comparación, seindican en el cuadro adjunto. Cuando noaparecen normas en el cuadro es porque se

182 Diseño de abastecimientos de agua

emplean como guia primordial las del Ser-vicio de Salud Pública de los Estados Unidosde América.

Los métodos analíticos adoptados suelenser los de las normas norteamericanas(Standard Methods for the Examination ofWater and Wastewater). En algunos labora-torios no se han adoptado las modificacionesradicales introducidas en las dos últimasediciones de las normas arriba mencionadasy siguen empleándose los métodos anteriores.En dos países, las pruebas bacteriológicas sellevan a cabo según el método británico deWilson, que emplea el caldo de McConkeypara la inoculación primaria de la muestrade agua.

Los filtros de membrana para las pruebasbacteriológicas se han empleado sólo enescala experimental. Una de las razonesalegadas para explicar este hecho es elprecio relativamente elevado de las mem-branas; sin embargo, en algunos paises seproyecta usarlas en trabajos de campo.

Existe la tendencia a recoger un númelmínimo de muestras según las normas delServicio de Salud Pública de los EstadosUnidos de América para la poblaciónabastecida. Hay algunos casos en que serecoge un número de muestras superior alminimo exigido.

En casi todos los paises latinoamericanosse procura tener mejor personal para operary controlar las plantas de tratamiento delagua y también para tener laboratoriosmejor equipados y dotados de personal máscompetente. En varios paises se dan cursos

para operadores de plantas hidráulicas, conasistencia, en algunos de ellos, de estudiantesde otros paises.

Por lo que respecta a la calidad bacterio-lógica del agua en la América Latina, losproblemas más importantes son losplanteados por la contaminación del aguapor las aguas servidas y los desechos. Enrelación con esto, en la mayoría de los paisesexisten dos fuentes de importancia: unaproviene de la presión intermitente en lascañerías, que puede permitir la entrada deaguas servidas que lleven contaminaciónlocal, a veces muy considerable, y otra sonlos depósitos o tanques domiciliarios, especial-mente los subterráneos mal construidos odefectuosamente conservados.

Resumiendo estas breves consideracionespuede decirse:

1. Que aumenta en América La- _a' lapreocupación por el control de la calidad delagua y por los criterios sobre la calidad delagua.

2. Que en estos últimos años se ha traba-jado mucho en este problema.

3. Que la calidad del agua en AméricaLatina puede y debe mejorarse. Algunospaises se preocupan mucho por este problemay es seguro que se realizarán grandes pro-gresos en los próximos 5 ó 10 años.

4. Es preciso mejorar el intercambio deinformación entre los paises latinoamericanossobre los problemas de la calidad del agua, afin de que sus experiencias puedan ponerse ala disposición de otros paises que confrontanproblemas análogos.

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DISEÑO FUNCIONAL EN PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUA

CHARLES R. COX

Consultor de la Organización Mundial de la Salud y de laAgencia para el Desarrollo Internacional

I. INTRODUCCION

La práctica de la ingeniería sanitaria se vahaciendo más universal y coordinada debidoa la influencia de una literatura que aumentaconstantemente. Sin embargo, la riqueza dedetalles técnicos y de refinamientos repre-senta un reto, especialmente cuando seevalúan para aplicarse en un ámbito inter-nacional. El desarrollo de "normas mínimaspara prácticas de diseño" o "gu as paradiseño" realizo , por sociedades técnicas envarios países, ha aclarado la manera depensar con referencia al aspecto básico dela práctica. Sin embargo, es un deber funda-mental de cada ingeniero diseñador selec-cionar los detalles de diseño y adaptarlos alas condiciones y necesidades específicas yeconómicas de la población a ser servida.

La clave para adaptar la práctica dediseño técnica y económicamente a lascondiciones locales parece ser el énfasis sobrela "función" más que sobre la estructura.La palabra "función" implica todos losdetalles referentes a tratamiento de agua,operación y control de los procedimientosseleccionados, estructuras adecuadas quehan de servir de ambiente a dichos procedi-mientos, y una base económica para elfinanciamiento adecuado de la construcción,operación, mantenimiento y personal ad-ministrativo. Esto contrasta con los diseñosbasados principalmente en la ingenieríaestructural.

Por consiguiente, el diseño de obras detratamiento no debe ser un conceptoestructural estático, sino un concepto global,

que abarque todo el problema de proveer lasfacilidades necesarias para transformar unagua cruda específica en agua potableaceptable, dentro de las limitaciones delambiente que rodea al sistema de abasteci-miento de agua en particular.

Las limitaciones locales no pueden serignoradas, a pesar de que podrían limitarseriamente al diseñador al tratar de realizarun desarrollo atrayente, siguiendo la prácticade diseño moderna. Es muy probable queesas limitaciones representarían un reto paralos proyectistas jóvenes, quienes, natural-mente, deben compensar su inexperienciapor medio del uso de la práctica recomendadaen la literatura más reciente. Lamentable-mente, el desarrollo de una prácticaatrayente para el diseñador implica, por logeneral, el uso de procedimientos mástécnicos y costosos destinados a áreas demayor capacidad económica. En con-secuencia, las limitaciones económicas enmuchas partes del mundo eliminan el uso deprácticas avanzadas y, de hecho, frecuente-mente requieren que el diseñador transija ysimplifique, para poder hacer frente másadecuadamente a las necesidades de aguapotable de la comunidad. No obstante, elasunto es que esa transacción debe ser unreto para el diseñador, y no una excusa paraseguir ciegamente el diseño del "texto" enforma indiscriminada. Aquí, nuevamente, laclave es el enfoque funcional, con el fin dehacer frente a las necesidades locales. Enotras palabras, el diseñador debe ocuparmás tiempo y esfuerzo evaluando alterna-tivas, o realizando ensayos sobre procedi-

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184 Diseño de abastecimientos de agua

mientos de tratamiento en plantas pilotosprecisamente cuando hay limitación defondos y cuando no hay personal técnicoexperimentado.

El programa internacional de abasteci-miento de agua de la Organización Mundialde la Salud, de su Oficina Regional para lasAméricas, la Organización Panamericana dela Salud, y de la Agencia para el DesarrolloInternacional (EUA), ha enfocado la aten-ción sobre el dilema encarado por el ingenieroproyectista.

Por consiguiente, a continuación aparecenbreves referencias a aspectos de diseño a finde explicar cómo el enfoque funcional habilitaal diseñador para utilizar tanto lo antiguocomo lo moderno, lo fácil como lo compli-cado, para poder enfrentarse mejor a lascondiciones locales y desarrollar una coordina-ción adecuada entre procedimientos técnicos,estructuras, operación, mantenimiento yfinanciamiento. La mej or selección,repetimos, no es necesariamente la másmoderna sino la que más convenga a lasnecesidades locales.

II. FUNDAMENTOS DEL DISEÑO

Posiblemente, el problema de diseñomás difícil en muchos países es el de calcularlas tendencias de la población futura y elconsumo de agua correspondiente. En lamayoría de las ciudades del mundo, elcrecimiento explosivo de la poblaciónproduce necesidades presentes que excedenlos fondos disponibles, debido a la negligenciaanterior de no prever dicho crecimiento y deno tomar en cuenta las necesidades futuras, alas que hay que hacer frente en todo diseñopráctico. Con frecuencia, la negligenciapasada y los problemas presentes estánrelacionados con el financiamiento, adminis-tración y operación, y no con los aspectostécnicos del diseño. Por lo tanto, el programamundial de abastecimiento de agua ha hechohincapié en estos urgentes problemas.

El rápido crecimiento de la población y elconsumo de agua correspondiente hanobligado a muchas municipalidades a limitarel suministro de agua, de manera que elconsumidor recibe solamente un serviciopor horas. Ello, por sí solo, es suficientementeserio. Sin embargo, hay otro aspecto igual-mente delicado, que es la contaminaciónsecundaria del agua que ocurre en las tuberíaspúblicas y en las instalaciones internas,causada por el contrasifonaje debido apresiones nulas o negativas durante losperíodos en que se suspende el servicio.Esto último anula el tratamiento costoso delabastecimiento. Por consiguiente, muchosadministradores confrontan la alternativa deservir parcialmente a todos los consumidoreso de servir totalmente a un número limitadode ellos. Muchos opinan que los sistemas dedistribución no deben ampliarse cuando no secuenta con un abastecimiento suficiente-mente amplio para dar servicio de 24 horasdiarias a los consumidores servidos en laactualidad.

Frecuentemente, la urgente necesidad deagua ha conducido a escoger un curso deagua como fuente de abastecimiento sola-mente porque dicho curso está conveniente-mente ubicado y es de amplia capacidad. Sinembargo, esa selección acarrea problemas detratamiento, costo de operación y de personaladministrativo en la planta respectiva. Porlo tanto, las fuentes de aguas superficialesdeben estudiarse como alternativas, con laesperanza de que pueda evitarse el trata-miento y simplificarse la operación, limitán-dola a bombeo y a una posible cloración. Noobstante, ocurre con frecuencia que eltratamiento de aguas subterráneas, alta-mente mineralizadas, resulta más costoso quela filtración de aguas superficiales.

Por consiguiente, es evidente que sedeben estudiar todos los aspectos de lasfuentes potenciales de abastecimiento,incluyendo entre ellos las características delagua cruda. A menudo, los proyectistasolvidan esto último, especialmente los que

Plantas de tratamiento 185

no cuentan con facilidades de laboratorio.Por esa razón, el diseño funcional debeincluir estudios que determinen el tipo ygrado de tratamiento, tomando en cuenta laslimitaciones presupuestales y de personal deoperación.

III. DETALLES DEL DISEÑO

Podrían considerarse muchos detalles dediseño. Los siguientes han sido escogidospara ilustrar la presente tesis:

a) Sedimentación simple. Se ha prestadomuy poca atención a la eliminación delsedimento mediante la sedimentación simple,ya sea para reducir la carga de plantas defiltración rápida con arena que tratan aguasde alta turbidez, o para justificar el uso deplantas de filtración lenta con arena, o aunpara producir agua de turbidez reducida quepueda someterse únicamente a tratamientopor cloración. Esto último es especialmenteindicado en comunidades que cuentan confondos muy limitados para financiar el costode construcción de plantas de filtración y elcosto de materiales químicos de operacióny de personal administrativo. Una alterna-tiva atrayente es la de utilizar pozos cercanosa las márgenes de los ríos para que sirvancomo galerías filtrantes y que la filtraciónnatural del agua filtrante provea suficienteclarificación, a pesar de que frecuentementesea necesaria la cloración.

b) Floculación. A pesar de que se hanrealizado extensas investigaciones y desa-rrollos durante años, se está prestando muypoca atención a la necesidad de agitarsuavemente las aguas tratadas concoagulantes para obtener una floculacióneficaz. En parte, ello se debe al extenso usoen el pasado de depósitos mezcladores contabiques que imponen tanta pérdida de cargaque sus períodos han tenido que limitarse acinco minutos o menos. Por ejemplo, si seutilizara la práctica actual, un depósito queprovea 30 minutos de retención, a una velo-

cidad de flujo promedio de 0,30 m porsegundo, requeriría canales deflectores de540 m de largo. Naturalmente, esa situaciónha conducido al desarrollo de floculadoresmecánicos que se localizan en depósitos queproveen 20 a 30 minutos de retención. Sinembargo, el uso de floculadores mecánicos,con impulsión a motor, o el uso alterno deaire comprimido, para efectuar la agitación,es costoso. Un procedimiento de transacciónes el de utilizar la energía producida por elflujo de agua para obtener una agitacióncontrolada. Por ejemplo, a un depósitofloculador, con un periodo de retención de20 a 30 minutos, se le haría de forma cua-drada y con una profundidad similar a la delos tanques de sedimentación adyacentes. Elagua tratada químicamente fluiría a travésde una tubería, o conducto, hasta el depósitofloculador en un punto cerca de una esquinay cerca de 0,60 m bajo la línea de flujo. Seutilizaría una válvula ajustable en el puntode entrada, para controlar el área y la veloci-dad de la corriente entrante. El área máximadebe ser tal que permita una velocidad dealrededor de 0,25 m por segundo, de maneraque las mayores velocidades de trabajo seande 0,30 a 0,45 m por segundo, que son las con-venientes para obtener una agitación eficazpero no excesiva. En cualquier caso, el gradode agitación y el periodo deben ser deter-minados para cada agua mediante ensayosde laboratorio con el coagulante que ha de serutilizado.

La tubería o conducto de salida deldepósito debe partir de un punto cercano alfondo, de manera que se produzca un flujoespiral descendente; la forma cuadrada deldepósito produciría la agitación.

Puede emplearse una serie de depósitosmás pequeños para dar oportunidad a quese produzca el grado de agitación gradual-mente. En cualquier caso, la pérdida decarga en dichos depósitos es mucho menorque en depósitos con deflectores de igualcapacidad total.

186 Diseño de abastecimientos de agua

La limitación de fondos disponibles nodebe permitir que el proyectista olvide lafloculación, ya que la dosis de coagulanteestá inversamente relacionada con el gradoy periodo de agitación para la floculación, ytambién porque el grado de filtraciónpermisible y la economía en la operación defiltrar dependen directamente de laefectividad del pretratamiento. De hecho, lasplantas modernas de filtración de altorendimiento requieren un pretratamientoeficaz, seguro y continuo para lograrresultados satisfactorios con las arenas detamaño grande usadas en tales plantas, talcomo se verá más adelante. En otraspalabras, la inversión de capital para obteneruna adecuada floculación se compensa concreces por medio de la reducción en ladosificación de materiales químicos.

c) Sedimentación. Parece que existe unatendencia a simplificar en exceso el diseño delos tanques de sedimentación, dandoexagerada importancia a la estructura dehormigón y a su capacidad y en consecuenciaal período calculado de retención. Sinembargo, la experiencia ha demostrado quemuchos tanques son ineficientes debido alescaso, o a ningún control que los deflectoresde admisión y las paredes amortiguadorasejercen sobre el agua entrante, y al uso devertederos de salida de insuficiente longitud.Como consecuencia, el periodo de flujo através del depósito es mucho más corto queel periodo de retención calculado. Aunquelos tanques sean razonablemente eficientes,no deben tener periodos de retención cortos,ya que existe la posibilidad de que lafloculación sea insuficiente, ya sea pornegligencia periódica del operador, o porcambios súbitos en las características delagua cruda. En otras palabras, en muchoscasos debe proveerse un "factor deseguridad", utilizando períodos de retenciónde por lo menos cuatro horas, con deflectoresy estructuras de salida adecuadas.

Lo dicho enfoca la atención sobre el

"flujo ascendente" o "tanques de contactosólido" patentados, ofrecidos por muchosfabricantes de equipos en varios países. Lafunción básica de estos depósitos de flocularen presencia de material previamentefloculado, es reconocida universalmente comotécnicamente buena y como un paso haciaadelante. Sin embargo, ha habido dificultaden la operación, cuando dichos depósitos,diseñados para reacciones de ablandamientocon cal-sosa, con el resultante flóculo pesadocarbonatado, han sido usados para coagula-ción con alumbre en aguas coloreadas oturbias, especialmente en casos en que hanocurrido cambios súbitos en la calidad delagua cruda. Esta dificultad ha sido encarada,en parte, por medio del uso de coagulantesauxiliares, tales como sílice activado, arcilla,carbonato de calcio en polvo, o uno de losnuevos compuestos actualmente en desa-rrollo. Sin embargo, esa solución necesita lasupervisión cuidadosa de la floculación, paraasegurar el mantenimiento del contenidorequerido de pasta de flóculo y la dosiscorrecta de coagulantes para obtener laformación de un flóculo pesado que no seeleve sobre el nivel de colchón de cieno yfluya luego sobre los vertederos de salida.Otra transacción es la de usar depósitos queproveen periodos de dos horas para lafloculación y clarificación, con coagulaciónconvencional. Por lo tanto, el uso de estosdepósitos más costosos en vez de depósitosconvencionales de flujo horizontal requiereuna evaluación cuidadosa, especialmente ala luz de la habilidad del personal, fondos,disponibilidad de coagulantes auxiliares, etc.

d) Filtración. La tendencia es de utilizarfiltros rápidos de arena, aun para el trata-miento de aguas de turbidez moderada, envista de la flexibilidad que proporcionan enel control del pretratamiento químico. Sinembargo, implican la necesidad de contar conun personal de operación diestro y confondos para materiales químicos, queposiblemente tienen que ser importados.

Plantas de tratamiento 187

Sin embargo, hay muchos casos en que laturbidez menor de 30 a 60 ppm, la carenciade fondos para materiales químicos, lacomplicación del equipo y, muy particular-mente, la carencia de personal diestro, hacenaconsejable el uso de filtros lentos de arena,que son sencillos aunque relativamentegrandes. Los proyectistas pueden olvidar elhecho de que los filtros lentos de arenason, esencialmente, simples depósitos dehormigón, con desagües inferiores de tuberíabarata de arcilla, grava y arena, tubería depérdida de carga, y válvulas de derrame ycajas de vertederos para medir la velocidadde flujo. Frecuentemente, la arena puedeobtenerse localmente, en contraste con laarena muy uniforme y de alta calidadnecesaria para los filtros rápidos de arena. Laeliminación efectiva de bacterias mediantefiltros lentos de arena está relacionada conel uso de arena fina y de una tasa de filtraciónlenta. Esto debe tomarse en cuenta frente ala necesidad de pretratar el agua adecuada-mente, antes de efectuar la filtración rápidacuya efectividad depende del elementohumano, los operadores. Por lo tanto, esevidente que la atracción de lo nuevo, lonovedoso, o la eficiencia de la planta defiltración rápida con arena, no debe hacerque se pasen por alto los filtros lentos dearena, especialmente para plantas pequeñas.

Para filtros rápidos de arena se handesarrollado equipos por varios fabricantesen distintos paises. Según se ha indicadoanteriormente, el diseño puede consistirsolamente en usar la información queaparece en los catálogos de los fabricantes ylos planos típicos que dichos fabricantestengan en disponibilidad, utilizando elequipo mostrado en los catálogos.

De hecho, pueden comprarse "plantascompletas" para instalación inmediata. Nohay nada inherentemente malo en dichasplantas siempre y cuando sean adecuadaspara el agua que se va a tratar, que se usenprocedimientos que ya hayan sido probados,

y el mantenimiento se facilite debido aldiseño, y a la disponibilidad de piezas derepuesto. No obstante, la aceptación ciegade esas plantas excluye la función deldiseñador, que consiste en estudiar losfactores locales y preparar el diseño conequipo escogido de manera de encararnecesidades específicas.

El diseño funcional de filtros rápidos dearena puede ilustrarse haciendo referencia afactores significativos. Posiblemente, eldetalle que causa más confusión es la tasa defiltración por seleccionar, debido a que laliteratura existente está en conflicto sobreese punto. Francamente, parece que labúsqueda de la guía de una norma haconducido a dos escuelas de pensamiento queno consideran debidamente ni la flexibilidadni la obtención de la mejor solución inter-media. Sin embargo, ambos puntos de vistason correctos si se coordinan con la funciónpertinente de filtrar. En primer lugar estála escuela más conservadora, representadapor el ingeniero dedicado a salud pública,preocupado por la calidad bacteriológica delos efluentes, y consciente de las deficienciasen la operación y mantenimiento frecuente-mente asociadas con el empleo de personalinexperto. Estos ingenieros señalan que eluso de amplias facilidades de floculación ysedimentación, de arena relativamente fina yde una tasa de filtración de alrededor de 2,0gpm por pie cuadrado (120 m3 /m2 .día) deárea filtrante provee el factor de seguridadnecesario para las ocasiones en que se olvidala coagulación y ocurre una formacióndemorada de flóculos en los tanques de sedi-mentación y en el mismo lecho de arena, encuyo caso la arena más fina impide la pene-tración total del flóculo inadecuadamenteformado.

En cambio, la segunda escuela sostiene queno puede aceptarse una operación y controlinferiores a un nivel técnico determinado,sino que la operación debe ser satisfactoria yestar de acuerdo con lo último en lo que apráctica de equipo y diseño se refiere,

188 Diseño de abastecimientos de agua

incluyendo unidades diseñadas para altosgrados de filtración de 3,5 a 6,0 gpm por piecuadrado (210-360 m3/m2. día). Por lo tanto,la selección no debe consistir en adoptar unatasa de filtración alta o baja, sino una tasaque sea aceptable dentro del diseño global.Los proyectistas de muchas partes del mundoque confrontan limitaciones de fondos ypersonal inexperto deben transigir entreestas dos escuelas.

Naturalmente, los costos de las estructurasestán en relación con el tamaño del filtro,que a su vez depende de la tasa de filtraciónescogida. Los aspectos funcionales sobre loscuales se basa la selección de la tasa defiltración son tan importantes que merecenresumirse:

1. Las características del agua cruda y elgrado y rapidez de cambio en su calidad.

2. La facilidad de coagular, asentar yfiltrar el agua.

3. El tamaño y profundidad de la arena.4. El grado de confianza anticipado que

se tenga en la desinfección, y si ha deagregarse cloro tanto al agua cruda comoa la filtrada, o solamente a la filtrada.

5. El tamaño de la planta.6. La viabilidad económica de ampliar la

planta cuando un mayor consumo lo haganecesario, de manera que cualquier alta tasade filtración escogida no tenga que incre-mentarse para hacer frente a la demandafutura.

7. El adiestramiento y la confianza quepueda depositarse en los operadores, y laseguridad de que éstos podrán pretratareficazmente el agua a pesar de que ocurrancambios en la calidad del agua cruda.

Por lo tanto, es evidente que la tasa defiltración no es exclusivamente un factorhidráulico que regula el tamaño de lasválvulas y de las tuberías, sino un valorbásico que debe ser escogido en vista detodos los aspectos del diseño. La inversiónoriginal debe pesarse frente a los costos deoperación y mantenimiento. Así, la selecciónde un diseño, basada en el uso de depósitos

con largos períodos de floculación y sedi-mentación, bajos grados de filtración, y eluso de lechos profundos de arena más fina,puede resultar, a largo plazo, más económicay también asegurar más el suministrosatisfactorio de agua de buena calidad.Dicha planta es tan "moderna" como unacon menos factores de seguridad, porque sudiseño es reciente y basado en conocimientosmodernos.

El equipo de filtros debe evaluarse en lamisma forma. Por ejemplo, los equiposcontroladores de la tasa de filtración sim-plifican la operación, pero requieren unmantenimiento constante y experto, de locontrario no funcionarán debida y con-tinuamente como ha sido demostrado envisitas hechas a muchas plantas atendidaspor operadores inexpertos. Por ello se hanutilizado alternativas sencillas, tales comoválvulas de mariposa, manejadas conflotadores. De hecho, un desarrollo modernofavorece el uso de una "tasa variable defiltración", cuando la tasa no es reguladapor controles automáticos, o accionadamanualmente con operación de válvulas,sino que es regida por la pérdida de carga através de la arena. Esto significa que la tasaes alta al comenzar el ciclo de filtración, perodisminuye gradualmente a medida que laarena se obstruye y se hace menos permeable.Este procedimiento no es aceptable, a menosque el agua sea pretratada satisfactoria-mente; de lo contrario, un flóculo inade-cuadamente formado pasará a través de laarena recientemente lavada cuando sub-sisten las altas tasas iniciales.

En la literatura técnica se encuentranmuchas referencias al lavado de filtros.Parece que existe conflicto entre la prácticaactual seguida en los Estados Unidos deAmérica, que consiste en "lavar con agua aalta velocidad", y otra más anticuada,todavía en uso en muchos países, de utilizaraire comprimido y lavado con agua a menorvelocidad. No obstante, el enfoque funcional,en el lavado de filtros, permite que ambas se

Plantas de tratamiento 189

combinen de manera de hacer factible undiseño adecuado. La clave para ambosprocedimientos está en la suficiente agitaciónde los granos de arena, de manera que sefroten unos contra otros y desalojen el flóculoadherido, que haya suficiente flujo de aguapara conducir el flóculo a los canales deagua de lavado, y que haya espaciamientoadecuado de los canales, para asegurarque el flóculo removido llegue a éstos, perosin asentarse mientras el agua de lavado fluyehacia arriba y hacia los canales. Por con-siguiente, la práctica actual de lavar conagua a alta velocidad es la de relacionar lasvelocidades de flujo del agua de lavado conel tamaño de la arena y con la temperaturadel agua, todo para obtener una expansióndel lecho de arena de alrededor de 40%durante el ciclo de lavado. En vista de queel comportamiento hidráulico del agua delavado debe diseñarse para condiciones demáxima temperatura de agua y mínimaviscosidad, los dispositivos deben estarprevistos para velocidades máximas queproduzcan un alza de 0,90 a 1,20 m porminuto, dependiendo del tamaño dela arena. Naturalmente, pueden usarsevelocidades más bajas durante los períodosen que el agua tiene baja temperatura,guiándose por la observación de la expansiónde arena. La práctica antigua de usar unavelocidad de flujo de agua para lavado, paraproducir un alza de 0,60 m por minuto (900m3 /m2 .día), se ha encontrado ineficientecuando las temperaturas de agua han sidoaltas y la viscosidad baja, ya que la arenano se ha agitado eficientemente durante elverano.

Los procedimientos para lavar filtros conaire también son efectivos cuando el volumende aire es de 55 a 90 m3/m2 .hora de áreafiltrante, y la velocidad de flujo del agua delavado es de 0,30 a 0,45 m por minuto. Ellavado defectuoso con aire y agua se hadebido al uso de menos agua que la necesariapara impulsar el sedimento hasta los canales

de agua de lavado, o al gran espaciamientode los canales.

Por lo tanto, el diseñador puede escogercualquiera de los procedimientos, com-parando el costo de tanques de agua delavado más grandes o de bombas, tuberías,válvulas y desagües inferiores con dis-positivos menos completos de agua delavado pero con dispositivos de aire com-primido y tuberia para el aire. En cualquiercaso, el diseño debe basarse en el tamaño dela arena y en la variación entre limitesconocidos de la temperatura del agua. Encaso de duda deben usarse velocidades másaltas de flujo porque el lavado de filtros es elsegundo en la serie de pasos más importantesen el tratamiento, o sea, floculación, manteni-miento de los lechos del filtro y cloración.

e) Cloración. El diseño esencial de losdispositivos para clorar puede resumirse enla siguiente forma: selección de equipo en elque se pueda tener confianza, capaz de serconservado debidamente por los operadorescon que se cuenta, provisión de piezas derepuesto para cloradores duplicados,capacidad de los cloradores por lo menos50 % mayor que la máxima dosificaciónrequerida para satisfacer la demanda másalta de cloro de cada agua en particular yun período de reacción del cloro de por lomenos 30 minutos después de su aplicaciónen un punto donde se esté seguro que seefectuará la mezcla.

La experiencia ha mostrado que muchosoperadores no comprenden el funcionamientode los cloradores alimentados con gas, o letemen al cloro gaseoso. Por otra parte, sicomprenden el funcionamiento de los clora-dores alimentados con solución y el de lasbombas químicas que se usan para aplicarsoluciones de compuestos de cloro. Además,los compuestos de cloro pueden obtenersecon mayor facilidad que el compuestogaseoso en cilindros. Por consiguiente, losdiseñadores deben sopesar cuidadosamentela conveniencia de utilizar unidades

Diseño de abastecimientos de agua

alimentadas con gas y el bajo costo unitariodel cloro gaseoso comprimido, frente a loscloradores alimentados con soluciones dealguno de los compuestos comercialessolubles de hipoclorito de calcio que contenga65 a 70 % de cloro en peso. Estos últimos seadaptan especialmente a los abastecimientosmás pequeños, pero en todo caso, la seleccióndeberá depender de todos los factores localespertinentes.

También deben considerarse los aspectosfuncionales de la cloración. Por ejemplo, lacapacidad del equipo debe ser suficiente paraproporcionar la dosificación máxima quepueda anticiparse para el agua que se va atratar. Esto, a su vez, debe basarse en latemperatura máxima, demanda de cloro,pH del agua, y periodo de retención queusará para la acción contra bacterias pormedio del cloro residual mantenido conpropósitos de control. Más técnicamente,esto significa que el proyectista debe decidirde conformidad con el grado de contamina-ción del agua y su pH: a) si debe usarsefloración convencional, con dosificacionesrelativamente pequeñas que reaccionan conel amoníaco contenido en el agua paraformar "cloro residual combinado" o b)si debe usarse una "cloración hasta el puntode ruptura" o una "cloración residual libre".El punto es que la efectividad y la tasa dedesinfección con el "cloro residual com-binado" y la misma concentración de "clororesidual libre" son marcadamente diferentes,especialmente con bajas temperaturas en elagua y con altos valores del pH. La selecciónde un periodo de contacto más largo antesde que el agua clorada se entregue al primerconsumidor, es una forma mediante la cualel proyectista puede compensar por laacción más lenta del "cloro residual com-binado". La correlación de los factoresmencionados puede ilustrarse mejor en elsiguiente cuadro, basado en investigacionesrealizadas por el Servicio de Salud Públicade los Estados Unidos de América.

Recomendaciones para las concentracionesminimas de cloro residual libre contra clororesidual combinado, para asegurar una de-sinfección eficaz

Concentración mínima Concentración mínimade cloro residual libre. de cloro residual

Valor pH Período de desinfección combinado. Periodode por lo menos 10 de desinfección de por

minutos lo menos 60 minutos

6,0 a 7,0 0,2 ppm 1,0 ppm

7,0 a 8,0 0,2 ppm 1,5 ppm

8,0 a 9,0 0,4 ppm 1,8 ppm

9,0 a 10,0 0,8 ppm No se recomienda

10,0 0,8 ppm No se recomienda

(Con contacto

más largo)

La dosificación de cloro requerida sedetermina por medio de la demanda de cloroprevaleciente, cuando la concentracióndeseada de cloro residual libre o de clororesidual combinado se obtiene medianteensayos. Se necesita mucho más cloro, aunpara producir un contenido bajo de clororesidual libre, porque éste debe oxidar yalterar el amoniaco y la materia orgánica enel agua, en contraste al cloro necesario parareaccionar con amoniaco y producir uncloro residual combinado o cloraminas.

Por lo tanto, la selección de un cloradorno es cosa fácil, sino algo que debe basarseen el procedimiento funcional que debeseguirse después que mediante pruebas delaboratorio se hayan determinado lasnecesidades locales.

IV. OPERACION, CONTROL Y

MANTENIMIENTO

Las limitaciones de personal y la falta deadiestramiento constituyen una de lasclaves del problema bosquejado anterior-mente. Los proyectistas pueden ayudar aproporcionar adiestramiento dentro delservicio, durante la construcción y en elperiodo inicial de operación. Los proyectistasdeben también suministrar planos de cons-trucción, catálogos y manuales sobre el

190

Plantas de tratamiento 191

equipo utilizado, y también ver que esténdisponibles las herramientas especialesnecesarias para el mantenimiento y laprotección. De no hacerse ésto, la planta nofuncionará mejor que una planta diseñada oconstruida económicamente.

Una de las necesidades más importantesen muchos paises es la de prestar asesoría alos operadores. En algunos de ellos las auto-ridades sanitarias o las instituciones guberna-mentales encargadas de los servicios deagua prestan esta asesoría. Otro procedi-miento consiste en que los municipios deuna región cooperan contratando, en común,los servicios de un consultor para quevisite las plantas regularmente o cuandoocurre una emergencia. En cualquier caso, elproyectista debe tomar en consideración eseservicio al estudiar los detalles técnicos queinfluyen en la operación.

V. CONTROL DE LABORATORIO

Frecuentemente se cree que la palabra"laboratorio" implica instalaciones com-plicadas usadas por químicos profesionales.Sin embargo, el control del proceso detratamiento de agua mediante ensayos delaboratorio puede variar, desde el uso de unequipo muy sencillo para hacer pruebas deortotolidina para determinar la efectividadde la cloración, hasta los dispositivos compli-cados de las grandes plantas de filtración,donde hay químicos empleados. En muchoscasos, el control puede limitarse a pruebas deturbidez, color, alcalinidad, pH, clororesidual y análisis por medio de la membranafiltrante para organismos del grupo coli-forme. Estas pruebas pueden hacerse conequipos especiales o con equipos sencillos quela mayoría de los operadores puede utilizardespués de que se les enseña la forma deusarlo.

Los proyectistas y los servicios guberna-mentales de abastecimiento de agua y lasautoridades de salud, deben fomentar el usode estas pruebas sencillas porque son básicaspara una operación eficaz y económica. Enlos planos de plantas de filtración, losdiseñadores deben incluir anaqueles paralibros, estantes para materias químicas,mesas de trabajo de 6 pies de largo, aproxi-madamente, y fregaderos ubicados en un ex-tremo de las mesas.

VI. RESUMEN

El proceso de diseño funcional consiste,por lo tanto, en la integración de factorestécnicos para hacer frente a las necesidadeslocales, con la debida consideración alaspecto financiero y al de operación. Si elpresupuesto es limitado debe darse pre-ferencia a la sencillez, a los procedimientosmenos complicados y se debe transigircuando sea necesario para poder encarar lascondiciones locales especificas. Debe pro-veerse una base adecuada para efectuarampliaciones en el futuro, sin que ello hagaque la planta se vuelva anticuada. Lasencillez y la economía logran y estimulanuna operación eficiente dentro del pre-supuesto disponible. Esto, a su vez, dependede los ingresos que se obtienen por la ventade agua. El sistema de tarifas debe serpráctico y estar relacionado con la capacidaddel público para pagar, y a la vez, debe serlo suficientemente productivo como paracumplir con los gastos incurridos en unperíodo de años razonable y para soportarlos gastos de mantenimiento y operación.

Por lo tanto, el diseño y los costos deconstrucción y de operación deben planearsedentro de las limitaciones del programa definanciamiento.

IMPORTANCIA DE LOS OBJETIVOS NACIONALES PARA LASREALIZACIONES EN MATERIA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA

CHARLES PINEO

Jefe, Departamento de Agua Potable para MunicipiosAgencia para el Desarrollo Internacional

INTRODUCCION

Mucho se ha dicho durante el Seminarioacerca del diseño de sistemas de abasteci-miento 'de agua en América Latina y delestablecimiento de normas para satisfacerlas necesidades y las condiciones existentes oprevisibles para el futuro inmediato. Encambio, se ha hablado muy poco acerca delos aspectos más amplios del problema delabastecimiento de agua a las poblacionesde América Latina que llevó a la fijación deobjetivos precisos en la Carta de Punta delEste. Esto no es de extrañar, ya que esteSeminario fue organizado tomando comotema básico el diseño de sistemas de abasteci-miento de agua, con especial referencia alestablecimiento de normas de diseño, y eltema general ya ha sido tratado ennumerosas ocasiones anteriores.

Sin embargo, conviene pasar revista a lasituación una vez más, a la luz de lospoderosos elementos con que se cuenta en laactualidad y que, usados sensatamente,ofrecerán un gran estímulo para llenar elvacío entre la necesidad de agua potable ylas condiciones tal como existen hoy día.

Mucho se ha pensado en el problema enel pasado y se ha trabajado considerable-mente con los limitados recursos financierosy técnicos disponibles. Algunos países hanlogrado mayores progresos que otros. Sehan preparado planes de largo alcance, se haadiestrado personal, se han diseñado yconstruido nuevos sistemas de abasteci-miento de agua, se han ampliado sistemas

existentes, en algunos casos muy por encimade la capacidad proyectada. Pero puededecirse, sin temor a equivocarse, que lologrado no ha podido mantener el ritmo delaumento de la población, y mucho menosponer al día el trabajo acumulado en eltranscurso de los años.

Además, ¿qué podemos decir de lacalidad del agua suministrada a los con-sumidores? De las personas servidas porsistemas de agua corriente, ¿a cuántas puedegarantizársele agua pura 24 horas al día?¿Cuántos sistemas funcionan bajo presióndurante todo el día y todos los días? ¿Cuántossistemas son administrados eficientemente yson capaces de sostenerse por sus propiosmedios? ¿Cuánta agua se pierde o sederrocha?

Estos no son problemas nuevos. Todosconocemos esos y muchos otros problemas yhemos vivido con ellos durante muchos años,así que ¿por qué traerlos a colación ahora?La respuesta es sencilla. En el pasado lasperspectivas eran desalentadoras, la posi-bilidad de lograr siquiera una soluciónparcial a la situación en que se encuentra elproblema del abastecimiento de agua eratan irremediable que generalmente seenfocaba con un criterio de improvisación,dedicándose muy poca atención al problemaglobal o al estudio del problema de conjuntosobre una base nacional, como parte de lasituación general del país. Ahora que lasperspectivas son más promisorias, que se vadisponiendo de recursos a un ritmo jamássoñado, y que se justifica la esperanza de

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Objetivos nacionales 193

alcanzar los objetivos mínimos fijados en laCarta de Punta del Este, es hora de volver aexaminar éstos y otros problemas conexos, ala luz de esos recursos y de muchos otrosfactores, y asegurar de que se obtengan lasmáximas ventajas para resolver el problemadel abastecimiento de agua en conjunto, sinderrochar ni dinero ni recursos humanos.

CONSIDERACIONES PRINCIPALES

Crecimiento demográfico

Se calcula* que de los 208.000.000 dehabitantes que aproximadamente teníaAmérica Latina en 1961, 83 millones vivíanen zonas urbanas y los restantes 125 millonesen las zonas rurales. Se calcula que para 1975América Latina tendrá 298.000.000 dehabitantes, aproximadamente, con unapoblación urbana de 137 millones y unapoblación rural de 161 millones.

Población (estimada)(millones)

Año Urbana Rural Total

1961 ......... 83 125 2081975 ......... 137 161 298

Población no servida

De la población urbana actual de 83millones, se calcula que 30 millones nodisfrutan de servicios de agua y que 92 de los125 millones de habitantes de las zonasrurales están en condiciones similares. Esdecir, en la actualidad hay en AméricaLatina aproximadamente 122.000.000 depersonas que no cuentan con servicios deagua, y para 1975 habrá 90.000.000adicionales, o sea un total de 212.000.000(suponiendo que no se construyeran nuevos

* Henderson, John M.: Report on Global UrbanWater Supply Costs in Developing Nations, 1961.

sistemas de abastecimiento ni se ampliaranlos existentes). Esta cifra es superior a laactual población total de América Latina.

Objetivos de la Carta

Aun cuando se redujeran las cifrasantedichas para satisfacer los objetivosmínimos establecidos por la Carta de Puntadel Este, todavía serían lo suficientementeelevadas como para hacernos comprenderque la tarea que afrontamos es tan enormeque debemos usar todos los medios y todaslas técnicas de que disponemos para asegurarque cumpliremos la tarea que nos ha sidoimpuesta. Una de esas técnicas es el estableci-miento de objetivos realistas para lasdiversas fases del problema en conjunto.

Población urbana(millones)

Conservicio de Para

Año Población 70%dela abasteci- lograr lapoblación miento de metaagua

1961 ...... 83 58 53 51975 ...... 137 96 53 43

Población rural

(millones)

Con50% de la servicio de Para

Año Población pobla abasteci- lograr lapoblación miento de metaagua

1961 ...... 125 62 33 291975 ...... 161 80 33 47

Población urbana y rural

(millones)

Con ser-Para lograr vicio de Para

Año Población los objeti- abasteci- alcanzar lavos de laCarta miento de meta

agua

1961...... 208 120 86 341975 ...... 298 176 86 90

Diseño de abastecimientos de agua

Para alcanzar las metas establecidas enla Carta para la actual población de AméricaLatina, seria necesario suministrar serviciosde abastecimiento de agua inmediatamentea 34.000.000 de habitantes, debiendo pre-verse servicios para 56.000.000 de personasadicionales durante los próximos 13 años.Compárese esto con el número de personasque se han beneficiado a raíz de los préstamosefectuados por el Banco Interamericano deDesarrollo hasta la fecha:* la participaciónfinanciera del BID en materia de desarrollosocial en América Latina, considerando lospréstamos ya aprobados (agosto de 1962) ylos que se espera serán aprobados en lospróximos meses para el 30 de junio de 1963habrá rendido los siguientes resultadosfísicos generales: 70.076 viviendas construi-das, que beneficiarán a 420.143 trabajadoresde reducidos ingresos; 161 sistemas deabastecimiento de agua y/o sistemas cloa-cales instalados; 321 localidades con unapoblación total de 3.187.875 habitantesservidas por dichos sistemas; y 204.500 agri-cultores beneficiados por programas llevadosa cabo en el sector agrario. Estas cifrasalcanzan en total a 3.812.518 personas bene-ficiadas por el conjunto de estos proyectos.Para la fecha en que queden completadostodos los proyectos, se espera que la cifrahabrá aumentado a casi 20.000.000 de per-sonas.

Metas de financiamiento

En su trabajo sobre "Costos globales delos programas urbanos de abastecimiento deagua", antes citado, el señor Hendersonestima que costaría 1.782.600.000 dólaresproveer de servicios de abastecimiento deagua al 90 % de la población urbana en1975. Mediante un cálculo de porcentajedirecto, esta cifra se reduce a 1.083 millones

* Herrera, Felipe. Trabajo presentado a laConferencia de las Partes Contratantes de laAsociación Latinoamericana de Libre Comercio.México, D.F., 1962.

de dólares para la meta del 70 % fijada por laCarta. Si calculamos el costo de abastecer deagua al 50 % de la población rural a razónde 10 dólares por persona, agregaríamos otros470 millones de dólares, o sea un costo totalestimado de 1.553 millones de dólares.

Costos estimados para alcanzar las metasfijadas por la Carta

Población urbana(millones)

Año Población Costo en dólares

1961 ...... 5 1261975............... 43 1.083

Población rural(millones)

1961 ........... 29 2901975 .............. 47 470

Población urbana y rural(millones)

1961 ............... 34 4161975 ............... 90 1.553

Aun cuando estos cálculos son aproxi-mados, demuestran la importancia de fijarmetas para la asignación de fondos para laconstrucción de sistemas de abastecimientode agua, tanto rurales como urbanos, con elobjeto de asegurar que las metas establecidaspor la Carta para ambos sectores seancumplidas y que no se favorezca la asigna-ción a un sector a expensas del otro. Deberíanestablecerse estas metas para cada pais ypara América Latina en conjunto.

Metas de personal

El financiamiento es sólo una cara de lamoneda. La otra, igualmente importante,es que la organización u organizacionesdeberán contar con suficiente personaldebidamente capacitado para llevar a caboel programa, no sólo de diseño y construc-

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Objetivos nacionales 195

ción, sino también de dirección, funciona-miento y mantenimiento.

Durante los últimos 20 años se hanadiestrado muchos ingenieros sanitarios queestán trabajando en el campo de la sanidadambiental, con especial referencia al abasteci-miento de agua. En el VIII Congreso de laAIDIS celebrado en Washington, D. C. en1962, en el que participaron 252 delegados deAmérica Latina, se demostró en formadramática el número de ingenieros sanitarioslatinoamericanos interesados en su pro-fesión.

Pero esto no basta, como se observará enel siguiente cuadro:

Necesidades totales de ingenieros sanitarios*

Necesi- Pro-Número dades babneesactual inmedia- dades

tas futurast

Ministerios de saludpública ................ 300 650 1.200

Ministerios de obraspúblicas, municipali-dades y autoridades deobras sanitarias ........ 1.700 3.400

* Organización Panamericana de la Salud:En "Enseñanza y adiestramiento del personal desalud". Documento Oficial 41: 450. Washington,D. C., 1962.

t Necesarios si los propios ministerios de saludse dedican a realizar directamente programasextensos de construcción de abastecimientos deagua y alcantarillado para zonas rurales y urbanas.

"Se observará que las necesidades mínimasinmediatas de ingenieros sanitarios, paratodos los fines, es casi el doble del númeroactual. En las instituciones de adiestra-miento existentes hoy en toda la AméricaLatina, se gradúan unos 100 ingenierossanitarios por año. Se necesita por términomedio 400 al año durante los próximos 20años y esto sin contar la urgente demandainmediata para los trabajos que están apunto de iniciarse".

Lo que antecede se refiere únicamente alos ingenieros sanitarios que se requieren

para llevar a cabo estudios, diseños y cons-trucciones antes de poner en funcionamientolos sistemas. A fin de no agotar el número,ya de por sí reducido, de ingenieros sanitarioscapacitados para estas funciones, es desuma importancia la elección y capacitaciónde técnicos para estas actividades.

Por lo tanto, en cada país deberán fijarsemetas de personal para asegurar el máximoaprovechamiento de la cantidad limitada depersonal capacitado y que las necesidadesde la organización u organizaciones responsa-bles del abastecimiento de agua a las zonasrurales y urbanas sean satisfechas.

Metas de organización

En los últimos años se ha recalcado muchola necesidad de que los países coloquen enmanos de un organismo autónomo o semi-autónomo la responsabilidad de realizar losestudios, diseños, construcción, financia-miento, operación y mantenimiento, habién-dose establecido varios de ellos que estánfuncionando actualmente. Debido a lasnecesidades urgentes de las zonas urbanas,algunos de dichos organismos están restrin-giendo sus actividades a esas zonas, en laesperanza de poder cumplir con sus obliga-ciones para con las rurales más adelante.Entre tanto, con el fin de asegurar que eltrabajo en las zonas rurales sea acorde conel que se realiza en los centros urbanos, serecomienda especialmente que cada paísdetermine cuál ha de ser el organismoresponsable de la ejecución del programa deabastecimiento de agua a las zonas rurales.Pareceria lógico que se tomaran las dis-posiciones del caso para que el ministerio desalud pública pudiera ampliar sus actividadesen el campo de los servicios sanitariosrurales, a fin de llevar adelante el programade abastecimiento de agua a las zonas ruraleshasta tanto el organismo central estuvieraen condiciones de asumir esta responsa-bilidad. Si se han de alcanzar las metas

196 Diseio de abastecimientos de agua

fijadas en la Carta será necesario tomaralguna medida de esta naturaleza.

Una vez que se haya decidido cuál serála organización o las organizaciones nece-sarias en un país, y que se hayan es-tablecido, dictándose leyes que las auto-ricen, éstas deberán desarrollarse para llegara ser organismos eficientes y bien adminis-trados, dotados de la autoridad y facultadesdebidas, así como de las responsabilidadescorrespondientes.

Ello implica fijar otras metas, en primertérmino para el establecimiento de losorganismos necesarios una vez decididocuál ha de ser el mejor tipo de organizaciónque abarque las necesidades tanto ruralescomo urbanas en materia de abastecimientode agua, y luego fijar las metas para esosorganismos.

Metas de adiestramiento

Una vez determinadas las metas deorganización y personal, deberán estable-cerse las metas de adiestramiento, y serámenester encontrar personas y capacitarlaspara satisfacer las necesidades. Será precisoestablecer centros de adiestramiento na-cionales y regionales, justificándose estamedida una vez que se hayan calculado lasnecesidades en las distintas materias. Estasmetas también podrán usarse para deter-minar el grado de adiestramiento quedeberá llevarse a cabo fuera del pais y de laregión.

Esta parte del programa deberá recalcarseal máximo. Se ha dicho que "... la clave deldesarrollo económico es el hombre en sí y nolos recursos materiales... El desarrollo denuevos conocimientos, nuevas habilidades ycapacidades, es una de las contribucionesmás importantes que puedan hacerse ... Lospaises en desarrollo tienden a descuidarse enestos aspectos. El énfasis que se le ha dadoal capital humano en Puerto Rico hace

resaltar este aspecto en comparación conalgunos otros paises latinoamericanos".*

En este caso tenemos dos series de metas:en primer término, determinar el número depersonas que deberá adiestrarse en cada unade las distintas disciplinas con las fechas enque deberán cumplirse esas metas, y de allideberán surgir las necesidades en materia decentros de capacitación para los paisesindividuales y, en algunos casos, para lasregiones.

Metas para materiales y equipo

Un programa de construcciones parecidoal que deberá desarrollarse para satisfacerlas metas anteriormente indicadas, requiereel establecimiento de otras metas, porejemplo, para obtener o suministrar lascantidades de materiales y equipo queserán necesarias. Estas metas serán deinterés para los fabricantes locales yregionales, y bien podrían estimular eldesarrollo de nuevas industrias. Tambiénserán de interés para las industrias de otrospaises y para los exportadores e importa-dores.

Es vuestra función ayudar a establecerlas metas que deberán basarse sobre loscálculos de las necesidades y los probablesprogramas para satisfacer esas necesidades yseñalarlas a la atención de las partesinteresadas en vuestros paises y regiones.Cada una de las industrias que se desarrollesobre una base sólida es un paso más haciael desarrollo económico que se necesita contanta urgencia.

Metas para el establecimiento de normas

Lo que antecede nos lleva de vuelta alpunto de partida, que es el objeto de esteSeminario, o sea, el establecimiento de

* Schultz, Theodore W.: Human Wealth andEconomic Growth. 1959.

Objetivos nacionales 197

normas para América Latina. Se requierennormas de diseño para satisfacer las necesi-dades de América Latina. También serequieren normas para los materiales,equipo y métodos de construcción. Debenfijarse metas para desarrollar y establecerestas normas y luego, una vez establecidas,deberán cumplirse para asegurar el éxito delos programas de abastecimiento de agua ala población.

RESUMEN

Las metas fijadas por la Carta de Puntade Este s61o podrán alcanzarse si se fijan ycumplen metas intermedias.

a) Las normas de diseño que se desa-rrollarán como resultado de este Seminarioserán un paso importante por la senda queconduce al logro de esas metas.

b) Otro paso sumamente importante seráel de determinar con mayor precisión lasnecesidades que deberán ser satisfechas, enfunción del número de personas a servir, y desu ubicación dentro de cada país, así comopor regiones y por superficie total.

c) La asignación de fondos de fuentestanto externas como nacionales deberáejercerse con sumo cuidado si se desea

alcanzar las metas fijadas en Punta delEste para las poblaciones tanto rurales comourbanas.

d) Deberán establecerse y cumplirse lasmetas de organización, personal y capacita-ción.

e) Igualmente, deberán determinarse lasnecesidades de equipo y materiales, debiendoestimular a los abastecedores locales oregionales a satisfacerlas.

Todo ello habrá de hacerse teniendo encuenta que el esfuerzo para alcanzar lasmetas establecidas por la Carta de Punta delEste para los sistemas de abastecimiento deagua a la población, se llevarán a cabo encompetencia con los que se están realizandopara satisfacer otras metas nacionales yregionales. También será necesario fijar unrégimen de prioridades.

El Banco Interamericano de Desarrolloofreció un ejemplo interesante durante elprimer año de existencia del FondoFiduciario de Progreso Social cuando, comoresultado de la alta prioridad que estableciópara el programa de desarrollo de los sistemasde abastecimiento de agua, se consiguió laasignación del 43% de dichos fondos paraobras de sanidad, principalmente la cons-trucción de sistemas de abastecimiento deagua para municipios.

EL PROBLEMA DE OBTENER SERVICIOS ADECUADOSDE INGENIERIA EN AMERICA LATINA*

ERNEST W. STEEL

Profesor del Departamento de Ingeniería CivilUniversidad de Texas, Austin, Texas, E.U.A.

Si bien nos hemos reunido aquí para dis-cutir normas de diseño de sistemas deabastecimiento de agua, no debemos dejar deconsiderar la importancia que tiene elproblema de la formación de personal deingeniería, en número suficiente, con conoci-miento de la ingeniería y con experienciapara proyectar la gran cantidad de obrasde abastecimientos de agua que AméricaLatina necesita,

Todos los países informan sobre un au-mento considerable de población y que estecrecimiento es más rápido en las ciudadesque en el medio rural. Esto, combinado conla demanda de mejores condiciones de vidapor parte de los residentes urbanos,ha resultado en demandas sin precedentesde nuevos sistemas de abastecimiento deagua, y de mejoras y expansión de lossistemas en uso. Los dirigentes de los paísesdeben escuchar estas demandas. Algunosde ellos empiezan a comprender que unadecuado abastecimiento de agua es necesa-rio para el progreso de la industria, y esencialpara el ordenado desarrollo y beneficio decualquier nación.

Esta creciente comprensión presenta a laprofesión de ingeniería la oportunidad nosólo de construir servicios esenciales para lacomunidad sino también de incrementar elprestigio de los ingenieros y de hacer patentela importancia de la ingeniería para lamejora de la salud, la seguridad y economfade cualquier país.

* Publicado en el Boletin de la Oficina SanitariaPanamericana, Vol. LV, No. 3 (1963), págs. 309-311.

Se nos informó que el personal con que hoyse cuenta sería del todo inadecuado sihubiera una expansión del programa demejoramiento del abastecimiento de agua.Además, se admitió en forma general que losactuales programas son por entero inadecua-dos para hacer frente a las necesidadesactuales.

Se admitió también que los gobiernos noutilizan los servicios de los ingenieros en lamedida en que debieran. Otra queja surgede la dificultad de atraer ingenieros reciéngraduados a los servicios del gobierno y lade retener ingenieros de experiencia debido ala excesiva lentitud de sus ascensos en estosservicios. Finalmente, y tal vez lo más im-portante, es la queja de que los salariosoficiales son muy bajos. Esta razón explicatambién por qué los ingenieros jóvenes yaquellos que tienen experiencia se van atrabajar en empresas privadas.

Para un observador de la América Latinala situación de los sueldos es algo sorpren-dente, ya que allí la profesión es más res-petada que en Estados Unidos, y sinembargo esto no implica un salario adecuadoo justo de los ingenieros que ocupan puestosen el gobierno.

Desconozco el proceso evolutivo de lospuestos oficiales del personal de carrera enAmérica Latina. Tal vez las escalas desueldos, establecidas muchos años atrás y encondiciones económicas distintas, se hanmantenido hasta ahora, y dichos puestospasaron a ser a tiempo parcial en compensa-ción. Algunos a tiempo completo están tan

198

Servicios adecuados de ingeniería 199

mal remunerados que el ingeniero tiene quesuplementar sus ingresos para mantener unnivelde vida adecuado para él y su familia. Loshorarios de trabajo parecen estar en ciertoscasos arreglados de modo que faciliten eltrabajo extra. El gobierno desde luego nogana nada por métodos tan ilógicos. Ade-más, esta clase de empleo fortuito debe tenerun efecto desalentador en los jóvenes queestén considerando seguir la carrera de in-geniería sanitaria o civil.

Tal vez esta actitud de los ingenierosciviles hacia un empleo con el gobierno hayatenido efecto en el lento desarrollo de al-gunos países. No se puede negar que eltransporte por carretera y ferrocarril, losservicios municipales y de salud y, en gene-ral, todas las obras públicas, dependen engran parte de la ingeniería civil y sanitaria.Se debe reconocer también que el progresohumano se gesta en las poblaciones urbanasmás que en el medio rural. En palabras mássimples, el progreso se estancará y el nivelde vida no podrá mejorar en la AméricaLatina si no se estimula el desarrollo deltalento y la habilidad de la ingeniería entresus habitantes.

El asunto de los sueldos es fundamental,y se pueden tomar muchos cursos de acción,en especial si las actividades de construcciónde acueductos y redes de alcantarilladoaumentan como es de esperar. Esto puededar por resultado la aparición de más em-presas privadas de ingeniería, las cualespodrán pagar sueldos más adecuados deacuerdo con la habilidad de los ingenieros aquienes den empleo. Yo recomendaría que,cuando los proyectados programas de acue-ductos se establezcan, se dé la máximaparticipación posible en el trabajo a losingenieros de práctica privada. Esto dejaráen manos de los organismos gubernativos elcontrol y la aprobación de los proyectos, yresultará también en la creación de cargosmejor remunerados por las firmas privadas.Con esta clase de competencia, los sueldospagados por el gobierno tendrán que aumen-

tar. Incidentalmente, la competencia de lasfirmas privadas por los servicios de buenosingenieros ha tenido un saludable efecto enlos sueldos pagados por gobiernos locales,estatales y federales en los Estados Unidos.

Otra ventaja de utilizar la ingeniería pri-vada es que se puede reducir el costo de lasobras de ingeniería. Un presupuesto reducidoy estabilizado de un departamento, a pesardel aumento de actividad en obras de abaste-cimiento de agua, es un buen argumentopara aumentar los sueldos del personal deldepartamento. La ganancia es un excelenteincentivo para reducir el costo y es posibleque los honorarios pagados a los ingenierosprivados sean menores que el costo deldiseño hecho por ingenieros oficiales. Porsupuesto que los ingenieros privados debe-rán demostrar habilidad, y su trabajo ha deajustarse a las normas de diseño convenidas.

Se han establecido en varios países agen-cias autónomas para diseñar, construir yoperar sistemas de agua y alcantarillado, yestá bajo estudio su adopción en otros países.Estas organizaciones están dirigidas por unfuncionario ejecutivo y más o menos con-troladas por una junta directiva. En lamayoría de los casos, estos funcionariosdirectivos son ingenieros y puesto que con-trolan el presupuesto y los sueldos, sinnecesidad de previa aprobación de algúncuerpo legislativo, tienen la potestad deestablecer una escala de sueldos adecuada.Ellos pueden y deben ofrecer oportunidadesde ascenso a los ingenieros tanto en lo queatañe a responsabilidades como a sueldo. Noposeo un amplio conocimiento de estasagencias, pero mi observación de una de ellasme lleva a pensar que son beneficiosas a laprofesión de ingeniería en lo que se refiere ala escala de sueldos y a las condiciones detrabajo, incluso a la eliminación de empleosa tiempo parcial. También el uso atinadode ingenieros privados ayudará a formar ungrupo de ingenieros de alta preparacióntécnica, los que serán de mucho valor parael progreso del país.

200 Diseño de abastecimientos de agua

He notado, sin embargo, una tendencia,que no es raro encontrar en servicios degobierno, consistente en pagar sueldos rela-tivamente buenos a ingenieros jóvenes, yrelativamente bajos a ingenieros con másaños de trabajo y más experiencia, tales comojefes de departamento y de división, lo queha ocasionado la pérdida de los elementos demás experiencia en beneficio de empresasprivadas. Esto parece falta de perspicaciapor parte de las agencias autónomas ya quelos ingenieros jóvenes pierden contacto conlos ingenieros de más experiencia y, en con-secuencia, no adquieren competencia pro-fesional al ritmo que lo harían en contactocon éstos; sin embargo, esta tendencia brindaa los mismos empleo mejor remunerado.

Por lo general los ingenieros están tanabsortos en su trabajo que olvidan las rela-ciones públicas. Como consecuencia, el papeldel ingeniero en nuestra actual civilizaciónestá olvidado por el público y tanto más porsí mismo. Rememoremos las condicioneshace 200 años. Las epidemias transmitidasentonces por el agua eran muy pocas debidoa que el abastecimiento público de agua erapequeño o no existía. El transporte sólo eraposible a pie, a caballo, o en barco de vela.La gente se moría de hambre, no obstantehaber alimentos en abundancia a 100 millasde distancia, por falta de medios de trans-porte. Es innecesario seguir comentando. Loque quiero decir es que el papel del in-geniero, al contribuir a hacer la vida mássegura y placentera, no ha sido apreciadoni remunerado, tanto en el aspecto eco-nómico, como en reconocimiento por partedel público.

Fair y Ribeiro* informan que existen 60sociedades profesionales de ingeniería enAmérica Latina. Estas pueden y deben sermás activas en cuanto a informar al público

* Gordon M. Fair y Efraín Ribeiro: "Ensefianzade la Ingeniería Sanitaria en América Latina",VIII Congreso de AIDIS, Washington, D. C.junio 10-15, 1962.

de la importancia y la misión de los in-genieros. En Estados Unidos hemos sido unpoco descuidados en lo que se refiere ainformar al público, pero en los últimos añosla Sociedad Nacional de Ingenieros Pro-fesionales ha organizado actividades infor-mativas por medio de sus secciones locales.Cada año hay una Semana del Ingeniero,en la cual la prensa publica articulosrelacionados con los ingenieros y la inge-niería. Se divulgan charlas a cargo de desta-cados ingenieros por televisión y otrosmedios. Los ingenieros visitan las escuelassecundarias e informan a los estudiantessobre lo que es la ingeniería y las oportuni-dades que ofrece como profesión.

Estados Unidos necesita más ingenieros,lo cual es bien sabido ahora por mucha gente,lo que sirve de estímulo a los ingenieros enlo que se refiere al prestigio de su profesión.Se están trazando planes concertados paraaumentar el número de estudiantes de inge-niería, y los buenos sueldos iniciales que seofrecen al terminar los estudios estánayudando en algo, juntamente con lasmencionadas charlas que se dan en lasescuelas. Se han distribuido en forma ampliafolletos que contienen información sobre laingeniería.

He mencionado estos detalles, porque lospaises de América Latina necesitan tambiénmás ingenieros y están preocupados, o sepreocuparán en el futuro, de graduar más deellos. En el informe antes mencionado se diceque, por término medio, el número deingenieros civiles graduados en AméricaLatina tal vez ascienda a 1,5 por 100.000habitantes. Esta cifra parece muy pequeña.En Estados Unidos los graduados por cada100.000 habitantes fueron 2,7, en 1959, en138 escuelas de ingeniería debidamenteacreditadas. Como mencioné anteriormente,se necesitan más ingenieros civiles y sani-tarios para el desarrollo de los programas deobras públicas, y muchas de éstas sonnecesarias en América Latina. Por con-

Servicios adecuados de ingenieria

siguiente, es evidente que hay que incre-mentar la preparación de ingenieros civilesen la actualidad.

La ingenieria progresará, en la AméricaLatina, lenta o rápidamente hasta un puntocercano de lo humanamente posible para

satisfacer las necesidades de los diversospaíses. De todas maneras, los ingenieros,que son los mejor informados de tales necesi-dades, deberán hacer toda clase de esfuerzospara acelerar tal proceso de acuerdo con lascondiciones locales de cada país.

201

i

ANEXOS

Anexo 1

LISTA DE PARTICIPANTES

Argentina

LuIs DUPRATJefe del Distrito de Mendoza,Obras Sanitarias de la Nación (OSN),Mendoza, Provincia de Mendoza

EDUARDO HUMMEL

Jefe, Departamento de Estudios y Proyectos,OSN,

Buenos Aires

GUSTAVO KATZENELSON

Jefe de Saneamiento Ambiental,Primer Distrito de Salud,Chaco, Provincia del Chaco

ANGEL HÉCTOR LOMAZZIJefe, Departamento de Perforaciones,Dirección de Máquinas e Industrias, OSN,Buenos Aires

ROLANDO GUTIÉRREZ

Ingeniero Sanitario, División de SaneamientoAmbiental,

Ministerio de Salud Pública,Administración Boliviana de Obras Sanitarias

de Bolivia,La Paz

Brasil

FRANCISCO BORSARIIngeniero, Departamento de Aguas y Desagües

de Paraná,Curitiba, Paraná

GILSON DE OLIVERA

Jefe, Sector de Proyectos,Fundación Servicio Especial de

(FSESP),Ministerio de Salud,Tijuca, Guanabara

Salud Pública

LuIs MONTÁNJefe, Departamento de Construcciones, OSN,Buenos Aires

ABEL A. POLONSKY

Jefe de División, Departamento de Obras Sani-tarias de la Provincia de Buenos Aires,

La Plata, Provincia de Buenos Aires

MANUEL PONTORIERO

Jefe, Departamento de Obras Sanitarias de laProvincia de San Juan, MOP,

San Juan, Provincia de San Juan

JUAN A. RAGGIOSubdirector, Dirección de Laboratorios, OSN,Martínez, Provincia de Buenos Aires

Bolivia

CARLOS GUERREROJefe Asociado, División de Ingenieria,Servicio Cooperativo Interamericano de Salud

Pública (SCISP) de Bolivia,La Paz

LUIs O. DOS SANTos SENA

Ingeniero Supervisor, FSESP,Ministerio de Salud,Salvador, Bahia

LUDWIG WERNER KoCH

Jefe de los Servicios de Ingeniería Sanitaria,FSESP,

Dirección Regional del Nordeste,Recife, Pernambuco

JosÉ DE FIGUEIREDO LEDO

Jefe de los Servicios de Ingenieria Sanitaria,FSESP,

Belém, Pará

FABIo M. LENZONIJefe, Sección de Estudios y Proyectos, FSESP,Belo Horizonte, Minas Gerais

FUAD N. MELLEMJefe de la IV División de Tratamiento de Agua,

Río de Janeiro,Departamento de Aguas, Sursan,Rio de Janeiro

204

Participantes 205

RENATO PINHEIRO

Ingeniero, Departamento Nacional de EndemiasRurales,

Rio de Janeiro

JosÉ ARAUJO DE OLIVERA SANTOSIngeniero Supervisor del Servicio de Estudios y

Proyectos, FSESP,Sao Luiz, Maranhao

WERNER SCHNARNDORFRepresentante de la Escuela de Ingenieria,Universidad de Rio Grande do SulPorto Alegre, Rio Grande do Sul

FERNANDO O. VON SPERLINGDirector Adjunto, FSESP,Minas Gerais,Belo Horizonte, Minas Gerais

Canadá

LAURIER BELLEVILLE

Ingeniero Regional, Departamento Nacional deSalud y Bienestar,

División de Ingeniería de Salud Pública,Montreal, Quebec

STANLEY S. CoPPIngeniero Regional, Departamento Nacional de

Salud y Bienestar,División de Ingeniería de Salud Pública,Vancouver, Colombia Británica

Colombia

MANUEL CARDOZO

Jefe, Departamento Técnico,Instituto Nacional de Fomento Municipal de

Bogotá,Bogotá

JAIME MONCALEANO

Jefe, Sección de Ingenierfa de Salud Pública,Ministerio de Salud Pública,Bogotá

Costa Rica

RAFAEL A. CHINCHILLA

Jefe, Departamento de Diseño,Servicio Nacional de Acueductos y Alcanta-

rillados de San José,San José

Chile

ALBERTO HARISTOYJefe de Estudios de la Empresa de Agua Potable

de Santiago de Chile,Santiago

GUILLERMO Rufz TRONCOSOIngeniero, Departamento de Estudios,Ministerio de Obras Públicas,Santiago

El Salvador

OsCAR BAÑos PACHECOJefe, Departamento de Ingeniería,Administración Nacional de Acueductos y

Alcantarillados,San Salvador

Estados Unidos de América

FRANK DEMARTINI

Jefe, Sección de Operaciones de Campaña,División de Agua Pura y Control de Agua Con-

taminada,Servicio de Salud Pública de los E. U. A.,Cincinnati, Ohio

ROBERT P. MORFITT

Ingeniero del Servicio de Salud Pública de losE.U.A.,

Phoenix, Arizona

Guatemala

MANUEL MEDINA MARTfNEZ

Jefe, Departamento de Aguas y Drenajes,Ministerio de Comunicaciones y Obras PúblicasGuatemala

Guayana Británica

ULRIC GIBSONIngeniero, Departamento de Abastecimientos

de Agua Potable,Zona Rural del Gobierno de la Guayana

Británica,Georgetown

Haití

FRITZ RODRÍGUEZ

Oficial Subdirector de los Servicios Hidráulicos,Port-au-Prince

206 Diseño de abastecimientos de agua

Jamaica

NOEL R. GAUNTLETTIngeniero Ejecutivo,División de Abastecimiento de Agua,Ministerio de GobiernoKingston

MAURICE A. PORTERJefe Ingeniero del Ministerio de Gobierno,Kingston

México

EDUARDO BERRóNDirector de Estudios y Proyectos,Secretaría de Recursos Hidráulicos,México, D. F.

ARIEL CANO

Profesor de la Facultad de Ingeniería,Universidad Nacional Autónoma de México,México, D. F.

JosÉ A. GoDoYJefe, Sección de Saneamiento,Dirección General de Salud Pública de Estados

y Territorios,Secretaría de Salubridad y Asistencia,México, D. F.

EDUARDO MORFIN

Subdirector de Operación y Conservación,Secretaria de Recursos Hidráulicos,México, D. F.

Nicaragua

RAFAEL CORRALES CHAVARRÍA

Director del Programa de Saneamiento Rural,Ministerio de Salubridad Pública,Managua

Panamá

JORGE I. BARNETT, JR.Ingeniero, Instituto de Acueductos y Alcan-

tarillados Nacionales de Panamá,Panamá

Paraguay

ANGEL R. CAMPOSDirector, División de Saneamiento Ambiental,Ministerio de Salud Pública y Bienestar Social,Asunción

CESÁREO L. NICORAIngeniero de la Primera Región Sanitaria,Ministerio de Salud Pública y Bienestar Social,Asunción

Perú

AUGUSTO CORNEJO PARRóJefe, Departamento de Estudios y Proyectos,Subdirección de Obras Sanitarias,Ministerio de Fomento y Obras Públicas,Lima

VICTOR RICARDO CORZO

Subjefe, Dirección de Ingeniería Sanitaria,Ministerio de Salud Pública y Asistencia Social,Lima

República Dominicana

FRANK PIÑEIRO

Director, Instituto Nacional de Aguas Potables yde Alcantarillados,

Santo Domingo

Trinidad

CURTIS KNIGHTIngeniero de Planeamientos,División Económica del Gobierno de Trinidad,Port-of-Spain

Uruguay

AMÍLCAR J. PITTAMIGLIOJefe, Sección de Obras Sanitarias del Estado,Montevideo

HENYK WEITZENFELD

Ingeniero Sanitario Ayudante,Programa de Salud Pública Rural,Ministerio de Salud Pública,Montevideo

Venezuela

PEDRO ARNAL

Jefe, División de Acueductos,Instituto Nacional de Obras Sanitarias,Caracas

MANUEL F. MEJÍAS

Jefe, División de Plantas de Tratamiento,Instituto Nacional de Obras Sanitarias,Caracas

Participantes 207

Consultores Especiales de la OficinaSanitaria Panamericana para el

SeminarioHAROLDO JEZLERAsesor Regional en Abastecimiento de Agua,Departamento de Saneamiento del Medio,Oficina Sanitaria Panamericana,Washington, D. C., E. U. A.

MIGUEL A. LASALAJefe, Departamento Técnico de Obras Sani-

tarias de la Nación,Buenos Aires, Argentina

ERNEST W. STEEL

Profesor, Departamento de Ingeniería Civil,Universidad de Texas,Austin, Texas, E. U. A.

Conferencistas de Temas

OSWALDO BAHAMONDE

Consultor de la OSPBogotá, Colombia

G. F. BRIGGSIngeniero Jefe, E. E. Johnson, Inc.St. Paul, Minnesota, E. U. A.

JosÉ CAPOCCnIlAsistente de la Facultad de Higiene y Salud

Pública,Universidad de Sao Paulo,Director de la División de Tratamiento,Departamento de Agua y Alcantarillado,Sao Paulo, Brasil

WALTER A. CASTAGNINOConsultor de la OSPMéxico, D. F., México

KENNETH V. HILL

Socio, "Greeley and Hansen, Consulting En-gineers",

Chicago, Illinois, E. U. A.

VICTORIO L. INGLESE

Profesor de Abastecimiento de Agua,Facultad de Ingeniería,Universidad Nacional de Buenos Aires,Buenos Aires, Argentina

CHARLES A. MORSE, JR.

Consultor de la OSP,Lima, Perú

NICOLÁS NYERGES V.Ingeniero Jefe, Sección de Proyectos,División de Acueductos Rurales,Ministerio de Sanidad y Asistencia SocialCaracas, Venezuela

Disertantes sobre Temas Especiales

CHARLES R. CoxConsultor,Organización Mundial de la Salud yAgencia para el Desarrollo Internacional,Washington, D. C., E. U. A.

FAUSTO GUIMARXES

Asistente del Instituto de Ingeniería Sanitariade Río de Janeiro,

Río de Janeiro, Brasil

RICHARD HAZEN

Consultor, "Hazen and Sawyer, Engineers",Nueva York, N. Y., E. U. A.

MIGUEL A. MARZINELLI

Jefe de División,Dirección de Estudios y Proyectos,Obras Sanitarias de la Nación,Buenos Aires, Argentina

CHARLES PINEOIngeniero Sanitario, Jefe del Departamento de

Agua Potable para Municipios,Agencia para el Desarrollo Internacional,Washington, D. C., E. U. A.

Agencia para el Desarrollo Internacional

LEE FRANCIS

Jefe de la División de Abastecimientos de Agua,Kingston, Jamaica

JOSEPH FREEDMAN

Asesor del Servicio Cooperativo Interamericanode Salud Pública,

La Paz, Bolivia

Diseño de abastecimientos de agua

Banco Interamericano de Desarrollo

HUMBERTO OLIVEROJefe, Grupo Técnico de la División de Desarrollo

Social,Washington, D. C., E. U. A.

Oficina Sanitaria Panamericana

HAROLD R. SHIPMANJefe del Departamento de Saneamiento

Medio,Washington, D. C., E. U. A.

del

EDMUNDO IZURIETAConsultor de la OSPBuenos Aires, Argentina

BASILIO PALACIOSConsultor de la OSP,Asunción, Paraguay

MANUEL CARRERA

Consultor de la OSP,Bahía, Brasil

DANTE MuÑozConsultor de la OSP,Resistencia, Provincia del Chaco,Argentina

RICARDO AGtADEConsultor de la OSP,San Juan, Provincia de San Juan,Argentina

FRANK M. HOOTConsultor de la OSP,Santa Lucía,Indias Occidentales

208

Anexo 2

PROGRAMA

Buenos Aires, Argentina, 20-29 de septiembre de 1962

Jueves 20 9:00 a.m.

10:50 a.m.

Inscripción

Llamado a sesión, Ing. Edmundo Izurieta

11:00 a.m. Palabras de bienvenida:Sr. Decano de la Facultad de Ingeniería de la Uni-

versidad Nacional de Buenos Aires, Ing. Adolfo CattáneoSr. Ministro de Obras y Servicios Públicos de Argen-

tina, Ing. Julio César Crivelli*Sr. Ministro de Asistencia Social y Salud Pública de

Argentina, Dr. Tiburcio PadillaSr. Presidente del Directorio de Obras Sanitarias de la

Nación, de Argentina, Ing. Julio Emilio PratsSr. Vicepresidente del Directorio de Obras Sanitarias

de la Nación, Ing. Juan Carlos Calusio

11:40 a.m. Sr. Jefe del Departamento de Saneamiento del Medio,OSP, Ing. Harold R. Shipman-El programa de abasteci-miento de agua en las Américas

12:00 a.m. Almuerzo

2:00 p.m. Explicación del Programa del Seminario, Ing. Miguel A.Lasala

2:15 p.m. Objetivos de los diseños de proyectos de abastecimientos deagua, Ing. Richard Hazen

3:00 p.m. Avisos

Viernes 21 8:30 a.m. Llamado a sesión, Ing. Harold R. ShipmanTema I. Preparación y utilización de las normas de diseñode abastecimientos de agua en América Latina, Ing. ErnestW. Steel

9:15 a.m. Tema II. Información básica e intercambio de informa-ciones en la formulación de normas, Ing. Haroldo Jezler

10:00 a.m. Formación de grupos de trabajo

10:15 a.m. Discusiones de grupo

1:00 p.m. Almuerzo

3:00 p.m. El abastecimiento de agua a Buenos Aires, y sus problemas,Ing. Miguel A. Marzinelli

4:00 p.m. Informes de grupo y discusión, Tema I

4:30 p.m. Informes de grupo y discusión, Tema II

*El Ing. Raúl Curutchet representó al Sr. Ministro de Obras y Servicios Públicos.

209

210 Diseiio de abastecimientos de agua

Sábado 22 8:30 a.m. Visita a la planta de tratamiento "EstablecimientoGeneral San Martin"

Domingo 23 Libre

Lunes 24 8:30 a.m. Llamado a sesión, Ing. Edmundo IzurietaTema III. Aspectos socioeconómicos en la elaboración denormas de diseño de sistemas de abastecimiento de agua,Ing. Nicolás Nyerges V.

9:15 a.m. Tema IV. Materiales y equipos; su efecto sobre las normasde diseño de sistemas de abastecimiento de agua, Ing.Charles A. Morse, Jr.

10:00 a.m. Formación de grupos de trabajo

10:15 a.m. Discusiones de grupo

1:00 p.m. Almuerzo

3:00 p.m. Problemas relativos a la calidad del agua en AmericaLatina, Ing. Fausto Guimaraes

4:00 p.m. Informes de grupo y discusión, Tema III

4:30 p.m. Informes de grupo y discusión, Tema IV

Martes 25 8:30 a.m. Llamado a sesión, Ing. Miguel A. LasalaTema V. Elaboración de anteproyectos y proyectos com-pletos de abastecimiento de agua, Ing. OswaldoBahamonde

9:15 a.m. Tema VI. Normas de calidad del agua, Ing. José Capocchi

10:00 a.m. Formación de grupos de trabajo

10:15 a.m. Discusiones de grupo

1:00 p.m. Almuerzo

3:00 p.m. Diseño funcional en plantas de tratamiento de agua, Ing.Charles R. Cox

4:00 p.m. Informes de grupo y discusión, Tema V

4:30 p.m. Informes de grupo y discusión, Tema VI

Miércoles 26 8:30 a.m. Llamado a sesión, Ing. Edmundo IzurietaTema VII. Normas de proyectos de sistemas de distribución,Ing. Walter A. Castagnino

9:15 a.m. Tema VIII. Normas para fuentes de abastecimientos sub-terráneos, Ing. G. F. Briggs

10:00 a.m. Formación de grupos de trabajo

10:15 a.m. Discusiones de grupo

1:00 p.m. Almuerzo

3:00 p.m. Importancia de los objetivos nacionales para las realiza-ciones en materia de abastecimiento de agua, Ing. CharlesPineo

4:00 p.m. Informes de grupo y discusión, Tema VII

4:30 p.m. Informes de grupo y discusión, Tema VIII

Diseño de abastecimientos de aqua210

Programa 211

Jueves 27 8:30 a.m. Llamado a sesión, Ing. Miguel A. LasalaTema IX. Consideraciones de diseño en la sedimentacióny filtración del agua, Ing. Kenneth V. Hill

9:15 a.m. Tema X. Otros problemas de diseño en el tratamiento deagua: Mecanización y automatización, desinfección porcloración y tratamientos especiales, Ing. Victorio L. Inglese

10:00 a.m. Formación de grupos de trabajo10:15 a.m. Discusiones de grupo1:00 p.m. Almuerzo3:00 p.m. El problema de obtener servicios adecuados de ingeniería en

América Latina, Ing. Ernest W. Steel4:00 p.m. Informes de grupo y discusión, Tema IX4:30 p.m. Informes de grupo y discusión, Tema X

Viernes 28 8:30 a.m. Visita al depósito elevado "Ing. A. Paitoví"Preparación del Informe Final

Sábado 29 8:30 a.m. Presentación y discusión del Informe Final del Seminario11:30 a.m. Sesión de clausura